摘要:根据计算机视觉和CCD图像分析测量原理,介绍了对FAST馈源舱多个位置和姿态的静态定标,以及对舱体特征点的图形坐标的摄取.推导了实验中所需馈源舱的空间坐标变换矩阵,实现了对馈源舱的动态跟踪,并为舱体的闭环控制提供了数据基础.

    对射电望远镜的馈源舱实施闭环控制的前提条件是已知馈源舱的位置及姿态，故需对馈源舱进行动态跟踪，以取得相关数据。本文根据计算机视觉和ＣＣＤ图像分析测量原理，详细介绍了对实验模型中的馈源舱进行静态定标与动态跟踪测量的原理及方法。    根据实际情况以及顺利实现测量的目的，测量系统应具有快速测量、自动跟踪和成本低的特点。而ＣＣＤ三维测量系统能够满足要求。ＣＣＤ器件是一种固体化器件，体积小、可靠性高、寿命长；图像畸变小，尺寸重现性好；具有较高的定位精度和测量精度；输出信号易于数字化处理，易与计算机连接组成实时自动测量控制系统，便于扩大应用功能和使用范围。    ５０ｍ实验模型中的馈源舱由六根索向上拉，并分别通过六座钢筋水泥塔与地面的卷扬机相连。其中三根索均布接在舱体顶部，另三根索均布接在舱体底圆上。取下拉索与舱体的绞合点（索耳中心）为特征点，这样共有三个特征点ａ、ｂ、ｃ，三部ＣＣＤ摄像机按照π／３间隔放置，结构分布如见图２。

每个特征点分别在左右两个摄像机中投影，投影坐标满足如下关系式：

    式中：(１＋ｋｌ１ｒ２＋ｋｌ２ｒ４)和(１＋ｋｒ１ｒ２＋ｋｒ２ｒ４)分别为左右摄像机镜头沿径向的畸变程度，(ｘｌ,ｙｌ)、(ｘｒ,ｙｒ)分别是左右摄像机镜头的光心坐标，Ａｌ１,…,Ａｌ１１、Ａｒ１,…,Ａｒ１１分别是测量点在左右两摄像机的投影坐标变换参数。

[1] [2]  下一页