XTDA三維動(dòng)態(tài)變形測(cè)量系統(tǒng)

XTDA系統(tǒng)基于雙目立體視覺技術(shù)，采用兩個(gè)高速攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集被測(cè)物體各個(gè)變形階段的圖像，利用準(zhǔn)確識(shí)別的標(biāo)志點(diǎn)（包括編碼標(biāo)志點(diǎn)和非編碼標(biāo)志點(diǎn)）實(shí)現(xiàn)立體匹配，重建出物體表面點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，并計(jì)算得到物體的變形量、三維軌跡姿態(tài)、速度及加速度等數(shù)據(jù)。該方法具有精度高、速度快、易于操作、非接觸以及全場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量的特點(diǎn)。

•  
• 實(shí)時(shí)測(cè)量物體變形、運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)的三維信息
• 驗(yàn)證理論研究和數(shù)字仿真的結(jié)果
• 載荷實(shí)驗(yàn)、蠕變實(shí)驗(yàn)和疲勞實(shí)驗(yàn)（復(fù)雜機(jī)構(gòu)和彈性零件）
• 汽車引擎和車身振動(dòng)、發(fā)電站大型渦輪的振動(dòng)、冰箱和空調(diào)室外機(jī)的振動(dòng)以及NC旋盤等機(jī)床的振動(dòng)
• 汽車碰撞試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)視頻測(cè)量
• 風(fēng)力葉片振動(dòng)測(cè)量
• 焊接變形測(cè)量
• 各種風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)

1.2  系統(tǒng)特色

• 系統(tǒng)技術(shù)*：國(guó)內(nèi)*自主研發(fā)的三維動(dòng)態(tài)變形測(cè)量系統(tǒng)，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到*進(jìn)水平
• 自動(dòng)化程度高：非接觸測(cè)量，圖像處理自動(dòng)化，準(zhǔn)確測(cè)量參考點(diǎn)的三維坐標(biāo)、位移、姿態(tài)軌跡、速度及加速度等數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果三維顯示
• 系統(tǒng)配置靈活：支持幾十毫米到幾米的測(cè)量幅面；支持百萬至千萬像素相機(jī)，支持低速到高速相機(jī)，支持千兆網(wǎng)和Camera Link等多種相機(jī)接口
• 相機(jī)標(biāo)定精度高：采用自主研制的工業(yè)近景三維攝影測(cè)量核心關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定，支持任意數(shù)目相機(jī)的同時(shí)標(biāo)定，支持外部圖像標(biāo)定
• 系統(tǒng)兼容性強(qiáng)：同時(shí)兼容單相機(jī)二維測(cè)量和多相機(jī)三維測(cè)量；兼容32位、64位系統(tǒng)
• 系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)：操作簡(jiǎn)單方便，適用范圍廣，可在惡劣環(huán)境工作，包括震動(dòng)和光線變化

1.3  技術(shù)指標(biāo)

XTDA系統(tǒng)基于雙目立體視覺技術(shù)，采用兩個(gè)高速攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集被測(cè)物體各個(gè)變形階段的圖像，利用準(zhǔn)確識(shí)別的標(biāo)志點(diǎn)（包括編碼標(biāo)志點(diǎn)和非編碼標(biāo)志點(diǎn)）實(shí)現(xiàn)立體匹配，重建出物體表面點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，并計(jì)算得到物體的變形量、三維軌跡姿態(tài)等數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的主要功能包括基本測(cè)量功能、分析報(bào)告功能、采集控制功能及系統(tǒng)擴(kuò)展接口等，具體如下：

（1）基本測(cè)量功能：

※測(cè)量幅面：支持幾十毫米到幾米的測(cè)量幅面，根據(jù)需求可定制更多測(cè)量幅面

測(cè)量相機(jī)：支持百萬至千萬像素相機(jī)，支持低速到高速相機(jī)，支持千兆網(wǎng)和Camera Link等多種相機(jī)接口

※相機(jī)標(biāo)定：支持1-8個(gè)相機(jī)的同時(shí)標(biāo)定，支持外部圖像標(biāo)定

※測(cè)量模式：同時(shí)兼容單相機(jī)二維測(cè)量和多相機(jī)三維測(cè)量

※實(shí)時(shí)測(cè)量：采集圖像的同時(shí)，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行全場(chǎng)變形計(jì)算，而不是事后處理

計(jì)算模式：具備自動(dòng)計(jì)算和自定義計(jì)算兩種模式

※測(cè)量結(jié)果：全場(chǎng)三維坐標(biāo)、位移、軌跡姿態(tài)、速度及加速度等動(dòng)態(tài)變形數(shù)據(jù)

多工程：系統(tǒng)軟件支持多工程計(jì)算、顯示及分析

※支持系統(tǒng)：同時(shí)支持32位、64位系統(tǒng)，具備多線程加速計(jì)算功能

（2）分析報(bào)告功能

※坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能：321轉(zhuǎn)換、參考點(diǎn)擬合、全局點(diǎn)轉(zhuǎn)換、矩陣轉(zhuǎn)換等多種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能

※元素創(chuàng)建功能：可以創(chuàng)建三維點(diǎn)、線、面、圓、槽孔、矩形孔、球、圓柱、圓錐等多種三維元素

※分析創(chuàng)建功能：可以創(chuàng)建點(diǎn)點(diǎn)距離、點(diǎn)線距離、點(diǎn)面距離、線線夾角、線面夾角、面面夾角等多種分析

數(shù)據(jù)平滑功能：均值，中值，高斯濾波等多種平滑功能

數(shù)據(jù)插值功能：自動(dòng)和手動(dòng)兩種數(shù)據(jù)插值模式

三維截線功能：可對(duì)三維測(cè)量結(jié)果進(jìn)行直線或圓形截線分析

曲線繪制功能：所有測(cè)量結(jié)果均可以繪制成曲線圖

視頻創(chuàng)建功能：可將測(cè)量過程二維圖像或者三維測(cè)量結(jié)果制作成視頻并輸出保存

數(shù)據(jù)輸出功能：測(cè)量結(jié)果及分析結(jié)果輸出成報(bào)表，支持TXT，XLS，DOC文件的輸出

※模態(tài)分析功能：對(duì)于振動(dòng)物體可以進(jìn)行模態(tài)分析，輸出頻域數(shù)據(jù)等到uff格式文件

（3）采集控制功能

系統(tǒng)控制觸發(fā)和數(shù)據(jù)采集

A/D采集：三路模擬量輸入采集，A/D采集的量程由軟件控制，可選量程：±10V、±5V、±2.5V、0～10V

多種外部觸發(fā)信號(hào)類型選擇：模擬信號(hào)、TTL電平、光電隔離、差分輸入。模擬信號(hào)電平可選擇：+10V、+5V、0V、-5V、-10V

相機(jī)同步控制：多相機(jī)外同步觸發(fā)信號(hào)

LED燈控制：控制LED光源

（4）擴(kuò)展接口：

※試驗(yàn)機(jī)接口：實(shí)時(shí)采集試驗(yàn)機(jī)的力、位移等信號(hào)，并與三維全場(chǎng)變形測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同步。

※多測(cè)頭同步檢測(cè)：支持多相機(jī)組同步測(cè)量，相機(jī)數(shù)目任意擴(kuò)展，可以同步測(cè)量多個(gè)區(qū)域的變形位移，適用于大型物體或者回轉(zhuǎn)型物體的變形測(cè)量。

1.4  系統(tǒng)型號(hào)

1.5  典型配置

1.6  應(yīng)用案例

1. 飛機(jī)風(fēng)洞測(cè)試

圖：飛機(jī)風(fēng)洞測(cè)試應(yīng)用案例

1. 軌跡姿態(tài)測(cè)量

圖：三維軌跡姿態(tài)測(cè)量應(yīng)用案例

1. 汽車性能測(cè)試

1. 土木工程測(cè)量