本发明涉及无人飞行器，具体涉及基于立体视觉的机翼形变试验的非接触式检测方法。
背景技术：
1、飞机机翼作为飞行器的重要部件之一，在飞行过程中具有调整姿态的功能，通过改变机翼外形可以有效提高机翼的工作效率。特别是针对可变弯度机翼，其形变相对于传统固定翼飞机来说更为复杂和关键。近年来，随着柔顺机构技术的迅速发展，传统机械机构向简便、稳健的变形装置转变的趋势明显，为可变弯度机翼的研发提供了新的机遇。
2、然而，目前存在的机翼形变试验中仍然存在一些挑战和不足，主要表现在以下几个方面：
3、1.成本问题：接触式测量通常需要使用特殊的夹具来确定测量基准点，这会导致较高的测量费用。对于不同形状的产品，可能需要不同的夹具，从而使得成本大幅度增加。
4、2.磨损问题：接触式测量中使用的球形探头容易因接触力而造成磨损，为了维持一定的精度，需要定期校正探头的直径。
5、3.测量方法精度不高：目前常用的接触式测量方法虽然可以获取机翼蒙皮上各点的变形量，但频繁接触会导致测量精度下降，且测量效率低下，无法满足对机翼形变的精确监测需求。
6、4.测量速度问题：接触式触发探头通常以逐点进出的方式进行测量，这意味着测量速度较慢。
7、5.三维曲面测量误差：对于三维曲面的测量，传统接触触发式探头是感应元件，测量到的点是探头的球心位置，因此需要对探头半径进行补偿，这可能会导致修正误差的问题。
8、除上述外，接触式检测方式在机翼形变测量中的应用受到多种因素的限制，接触式传感器需要安装在机翼上，这在机翼上可能会遇到安装难度，尤其是针对柔性机翼而言，其对重量的限制非常严格，过多的传感器可能会影响机翼的性能。
9、因此，研发一套非接触式的机翼形变试验检测方法显得尤为重要。
技术实现思路
1、本发明旨在设计一个基于立体视觉的机翼形变试验的非接触式检测方法，以解决传统的试验方法存在检测精度不高，检测设备磨损的问题。
2、本申请提供的基于立体视觉的机翼形变试验的非接触式检测方法，包括：
3、步骤1：在机翼表面布置或粘贴具有高对比度的特征点，用于在图像中容易识别和跟踪；
4、步骤2：选择至少两个高速摄像机，并根据机翼的大小和形状，以及试验要求，布置所述高速摄像机以覆盖包括所有特征点在内的整个机翼表面区域；
5、步骤3：对每个所述高速摄像机进行精确的内外参数标定，内参包括焦距、主点位置等，外参包括摄像机在世界坐标系中的位置和方向；
6、步骤4：同步触发所述高速摄像机，用于确保所有所述高速摄像机在同一时刻捕捉机翼的图像，以获得一致的时间戳和动态相位；
7、步骤5：分时段获取所述高速摄像机的帧图像，将其帧图像传输至数据处理单元，并进行去噪、对比度增强和阈值预处理，用于提高特征点的可辨识度和减少后续处理的误差；
8、步骤6：对预处理后的不同时段的帧图像进行跟踪和匹配不同视角中相同的特征点，得到机翼上的特征点变化曲线，同时根据匹配的特征点在不同视角下的视差信息，计算特征点在三维空间中的坐标，重建机翼表面的三维模型；通过三维模型，计算形变参数，得到形变结果。
9、进一步的改进是，在所述机翼的襟翼、襟翼副翼连接处、机翼前缘、后翼位置设置特征点p1、p2、p3、p4；在所述机翼表面均匀的设置特征点p5、p6、p7……pn-1、pn,用于在高速摄像机的成像中观察机翼形变情况。
10、优选的，所述高速摄像机选定机翼上同一个特征点进行拍摄，确定每个高速摄像机的欧拉角。
11、进一步的改进是，根据步骤3将所有所述高速摄像机内外参数后，获取所述高速摄像机所拍摄图像中特征点的相机坐标。
12、优选的，在步骤4中，在对机翼进行固定后形变试验之前，所述高速摄像机进行同步触发，并将其拍摄的第一帧图像进行三维重建，作为机翼形变前初始三维模型，用于与形变后的三维模型进行对比。
13、优选的，所述步骤6中，包括：
14、对不同时段的帧图像中的每个特征点p生成描述其周围特征的描述子；
15、在相邻时段的帧图像之间，使用特征点描述子进行匹配，找到特征点的对应关系，进行特征点的跟踪，得到特征点的形变过程曲线。
16、进一步的改进是，在所述步骤6中，通过所述特征点在不同视角下的视差信息，计算每个特征点的深度信息；
17、利用所述深度信息和所述高速摄像机的内部参数，通过三角测量法计算出每个特征点在三维空间中的坐标；
18、将所有特征点的三维坐标连接起来，形成机翼表面的三维模型。
19、更进一步的改进是，通过比较机翼在受力前后的三维模型，计算出机翼的型变量；通过形变量和机翼的原始形状，计算出形变参数；根据所述形变参数，得出机翼的形变结果。
20、本申请的有益效果：本申请通过采用特征点跟踪和三维重建技术可以实现对机翼形变的非接触性检测，无需直接接触机翼表面，避免了可能对结构造成的损伤。基于特征点跟踪和三维重建的方法可以提供较高精度的形变检测结果，能够捕捉到机翼表面形变的细微变化，有助于准确分析结构在不同工况下的变形情况。同时，利用特征点跟踪技术可以实现对机翼形变的实时监测，及时反馈机翼在运行过程中的形变情况，有助于及时调整操作或者预防潜在问题。并通过三维重建可以获取机翼表面的三维模型，不仅可以提供形变信息，还可以进一步分析结构的空间形态和结构健康状态。除此以外，本申请的通过特征点跟踪和三维重建技术可以应用于不同类型的机翼，具有较好的通用性和适用性。
21、由上可知，本申请结合非接触式测量技术，实现对机翼形变的高精度监测，从而为飞行器设计和结构优化提供更可靠的依据。这样的创新检测方法将推动机翼形变试验领域的发展，提升飞机性能和安全水平，具有重要的理论和实践意义。
1.基于立体视觉的机翼形变试验的非接触式检测方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的基于立体视觉的机翼形变试验的非接触式检测方法，其特征在于，在所述机翼的襟翼、襟翼副翼连接处、机翼前缘、后翼位置设置特征点p1、p2、p3、p4；在所述机翼表面均匀的设置特征点p5、p6、p7……pn-1、pn,用于在高速摄像机的成像中观察机翼形变情况。
3.根据权利要求1所述的基于立体视觉的机翼形变试验的非接触式检测方法，其特征在于，所述高速摄像机选定机翼上同一个特征点进行拍摄，确定每个高速摄像机的欧拉角。
4.根据权利要求1所述的基于立体视觉的机翼形变试验的非接触式检测方法，其特征在于，根据步骤3将所有所述高速摄像机内外参数后，获取所述高速摄像机所拍摄图像中特征点的相机坐标。
5.根据权利要求1所述的基于立体视觉的机翼形变试验的非接触式检测方法，其特征在于，在步骤4中，在对机翼进行固定后形变试验之前，所述高速摄像机进行同步触发，并将其拍摄的第一帧图像进行三维重建，作为机翼形变前初始三维模型，用于与形变后的三维模型进行对比。
6.根据权利要求1所述的基于立体视觉的机翼形变试验的非接触式检测方法，其特征在于，所述步骤6中，包括：
7.根据权利要求6所述的基于立体视觉的机翼形变试验的非接触式检测方法，其特征在于，在所述步骤6中，通过所述特征点在不同视角下的视差信息，计算每个特征点的深度信息；
8.根据权利要求7所述的基于立体视觉的机翼形变试验的非接触式检测方法，其特征在于，通过比较机翼在受力前后的三维模型，计算出机翼的型变量；
