3D-DIC技术在空间目标位姿测量中的应用

"基于数字图像相关法的空间目标位姿测量" 本文介绍了一种创新的位姿测量技术，它基于三维数字图像相关法（3D-DIC），克服了传统立体视觉位姿测量方法的局限性，即预先设定计算点的数量和位置。3D-DIC是一种非接触式的光学测量技术，能实时获取物体表面的全场坐标信息，适用于复杂形貌特征的目标。 在传统的立体视觉测量中，计算点的数量和位置是固定的，这限制了测量的灵活性。然而，该新方法允许动态选择计算点，提高了测量的适应性和准确性。文章提出了一个计算点数量最优比条件，当满足这一条件时，位姿测量的精度将达到最高。这意味着，通过对计算点数量的合理控制，可以优化测量性能。 实验部分，研究者利用位移旋转台和六自由度平台对具有复杂形状特征的面具试样进行了多角度、多位置的位姿参数测量。实验结果显示，当计算点数量符合最优比条件时，位姿测量的精度最佳。同时，计算点的位置对测量结果的影响相对较小，表明3D-DIC方法具有较好的鲁棒性。 六自由度平台的实验进一步验证了该方法的适用性，测量误差控制在可接受的范围内。六自由度平台可以模拟空间目标在六个维度上的运动，包括沿三个正交轴的平移和绕这三个轴的旋转，因此，这种测试能够全面评估位姿测量的精度和稳定性。 3D-DIC位姿测量方法为空间目标的精确位姿测量提供了一种新的解决方案，尤其是在需要高精度和灵活性的场合。这种方法不仅可以应用于航空航天、机器人等领域，对于其他需要实时监测和分析物体位姿变化的工业应用也具有重要价值。通过不断优化计算点的选择策略，有望进一步提高测量精度，拓宽3D-DIC技术的应用领域。