研究目的
比较数字图像分析与三维扫描技术在热激活条件下检测配备形状记忆合金条的变形叶片形状变化方面的性能。
研究成果
数字图像分析在正确对齐时能实现精确的二维形状检测,偏差小于0.5毫米。使用Kinect传感器进行三维扫描可提供全面的形状检测,但偏差较大,最高可达3毫米。这两种方法都适用于变形结构的非接触式测量,能够创建虚拟模型以供进一步分析。
研究不足
数字图像分析的准确性受限于相机分辨率和对齐精度,偏差可达0.7毫米。使用Kinect传感器进行3D扫描时偏差最高达3毫米,尤其在边缘区域因反射问题更为明显。这些方法需要正确设置,并且对光线和角度等环境因素较为敏感。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用数码相机进行数字图像分析,并使用Kinect传感器进行3D扫描来检测变形叶片的形状变化。叶片在风洞中通过热激活,采用非接触式光学方法进行测量。
2:样本选择与数据来源:
使用由聚合物基体嵌入SMA条带制成的变形叶片。在加热和冷却过程中,从相机和Kinect传感器获取数据。
3:实验设备与材料清单:
设备包括数码相机、Kinect I和II传感器、定制风洞(SBTF)、热电偶、防眩光喷雾,以及MeshLab、Blender和CloudCompare等软件工具。材料包括变形叶片、SMA条带和聚合物基体。
4:实验步骤与操作流程:
将叶片置于风洞中并进行热激活。相机以30帧/秒记录视频,Kinect传感器每15秒捕获点云数据。对数据进行后处理以实现2D和3D重建。
5:数据分析方法:
分析数字图像以获取位移矢量和2D CAD重建。对Kinect传感器的点云数据进行滤波、网格化,并通过插值和实体建模软件转换为CAD模型。
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