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原文传递一种基于全景摄像的摆线桨推进器检测控制装置及其方法

专利名称：	一种基于全景摄像的摆线桨推进器检测控制装置及其方法
摘要：	本发明公开了一种基于全景摄像的摆线桨推进器检测控制装置及其方法，检测控制装置由全景摄像头、图像处理器、标定条纹、两块永磁体、偏心圆环、以及安装在摆线桨桨盘上的可控电磁铁组成。全景摄像头、图像处理器固定在桨盘中心轴延伸支架上，随桨盘同步转动，采集偏心圆环和桨盘所在空间的位置信息，并将图像信息转换成计算的数字图像。偏心圆环靠近桨盘的侧面有两块永磁体和多个控制拉杆，偏心圆环径向设有过1#永磁体的直线段标定条纹，偏心圆环控制机构通过调节电磁铁和永磁体间的斥力控制偏心圆环位置，其结构简单、控制精度高。偏心圆环位置检测算法利用参数约束的方法，降低待搜索参数空间的维数，增强了算法实时性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北工业大学
发明人：	彭勃华;吴成富;吴佳楠;胡峪;于少航;甄泽安;马威
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
申请号：	CN201910126216.5
公开号：	CN109835502A
代理机构：	西北工业大学专利中心
代理人：	陈星
分类号：	B64F5/60(2017.01);B;B64;B64F;B64F5
申请人地址：	710072 陕西省西安市友谊西路127号
主权项：	1.一种基于全景摄像的摆线桨推进器检测控制装置，其特征在于:包括全景摄像头、图像处理器、直线段标定条纹、永磁体、摆线桨中心轴、偏心圆环、沿摆线桨桨盘上周向分布的若干可控电磁铁，所述摆线桨中心轴与驱动电机的功率输出轴通过联轴器相互连接；两个相互平行的桨盘和圆形桨盘分别固定在摆线桨中心轴的两端，每个桨盘设有多个支架臂，支架臂数量为摆线桨桨叶数量的2倍，支架臂顶端与摆线桨桨叶上主管梁铰接，摆线桨桨叶随桨盘一起在驱动电机驱动下绕摆线桨中心轴转动；所述偏心圆环靠近桨盘的侧面对称安装有两块永磁体和多个控制拉杆，偏心圆环径向设置有过N极永磁体的直线段标定条纹，控制拉杆个数与桨叶个数相同并与桨叶小管梁铰接；所述标定条纹所在直线经过偏心圆环的圆心，标定条纹表面覆有逆反射材料，标定条纹、偏心圆环和桨盘背景在光照条件下具有三段可明显区分的亮度；所述全景摄像头、图像处理器固定在桨盘中心轴延伸支架上，随桨盘同步转动，且可采集偏心圆环和桨盘所在空间的图像信息，并利用全景摄像头将图像信息转换成计算的数字图像；图像处理器与全景摄像头连接，对数字图像信息进行去噪、检测和计算，得到偏心距、偏心相位角以及扭摆角，控制偏心圆环运动所需的状态变量；在靠近全景摄像头一侧的摆线桨桨盘上设置有一条对准基线，用于视觉检测装置的初始标定对准，桨盘上安装有一圈可控电磁铁，控制计算机根据检测到的偏心圆环位置信息计算所述电磁铁的控制电流大小，在电磁铁斥力的作用下偏心圆环可快速运动到目标位置，并带动摆线桨桨叶偏转，从而形成相应的矢量推力。 2.一种采用权利要求1所述的基于全景摄像的摆线桨推进器检测控制装置的检测方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤1.初始化摆线桨偏心圆环运动检测装置，将全景摄像头图像中心对准桨盘的几何中心，令图像垂直轴与对准基线相互平行，在光照条件下调整去噪算法和边缘检测算法参数，确定对标定条纹和偏心圆环实施边缘检测的阈值；步骤2.全景摄像头记录下偏心圆环的运动情况，将整个空间信息输出成数字图像；步骤3.数字图像处理器对图像进行去噪，利用边缘检测算法检测标定条纹，得到以标定条纹为前景的二值图像；步骤4.对二值图像进行Hough变换并计算得到标定条纹所在直线方程，得到偏心圆环扭摆角；步骤5.对偏心圆环进行边缘检测得到以偏心圆环边缘为前景的二值图像；步骤6.在前景像素(xj,yj)上利用偏心圆环外部边缘所在圆方程和步骤4得到的直线方程约束条件将偏心圆环圆心(xe,ye)的参数空间进行降维，并对降维参数空间进行搜索，降维累加器峰值对应的参数即为圆心纵坐标ye。
所属类别：	发明专利