利用高帧频相机检测运动控制轴精细形变

摘要

在运动控制应用场景中,由于疲劳等原因会导致设备微小形变,因此需要更加密集的观测手段与恢复方法。考虑到待检设备的摄影测量属性及高帧频相机高信息量特性,利用240帧/s的高帧频电荷耦合元件(charge coupled device,CCD)相机结合摄影测量方法实现对运动控制轴形变信息的精确量测,具体步骤如下:(1)固定标定板,由运动控制器控制高帧频相机运动,并对标定板进行连续拍摄。(2)提取标定板角点坐标,提出基于角点几何与运动特征的角点坐标精确定位方法。(3)计算相机坐标序列,恢复相机运动的高密度点轨迹。实验结果表明,由轨迹可精确地反映室内运动控制轴形变位置和形变量,实现亚毫米级形变检测,实际检测的运动轴最小倾斜角为0.012°,水平轴左端48.016 cm处存在0.98 mm的形变,竖直轴上端3.810 cm处形变量为2.00 mm。