运用光线追迹算法的高温物体视觉三维测量

摘要：

对于高温下的视觉三维测量,如何削弱高温辐射以及成像畸变对构件测量产生的影响,在航空航天和汽车制造等领域具有极其重要的意义.基于黑体辐射理论分析了物体在不同温度下的辐射特性,确定了成像光谱范围,建立了高温双目立体视觉测量模型,运用有限元建模仿真与光线追迹算法相结合的方法分析光线在高温场中传播的偏折规律,并分析了温度和光线波长对光线偏折量的影响.最后,通过搭建双目立体视觉测量系统,使用CMOS相机、窄带滤光片和平行光源组成的测量系统削弱高温辐射光的干扰,对分析结果进行实验验证.实验结果表明,测量系统能够在高温下获得清晰的图像特征;光线追迹算法分析的结果和实验数据有很好的一致性;相较于常温测量结果,800℃以下视觉测量结果的误差小于0.28 mm,球间距测量标准差小于0.11 mm,能够满足构件在高温环境下的测量需求.

关键词：高温测量、光线追迹、立体视觉、梯度折射率

所属期刊栏目：36

分类号：TP391.4;TB96(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项项目;中央高校基本科研业务费专项项目

在线出版日期：2022-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：122-131