大视场三维动态变形在线监测系统 -DigiDMS

随着中国制造业的快速发展，航空航天、汽车、重型机械、风电叶片、桥梁隧道等行业中大量采用各种新型复合材料及复杂型面，迫切需要快速且适合生产现场使用的精密坐标、尺寸、变形及姿态检测方法。现有检测手段与设备以接触式测量设备如三坐标测量机、应变片、位移及加速度传感器等为主，存在测量效率低、测量范围小、安装布置繁琐、后期维护困难等行业痛点，较难实现大型工件三维全场或全尺寸检测，无法满足各向异性复合材料的全场力学性能检测与分析。

大视场三维动态变形在线监测系统（DigiDMS）由应用力学研究团队自主研制，拥有自主知识产权，典型应用场景为风电叶片、桥梁隧道、航空航天静动载试验、飞行试验、风洞试验及重型机械等领域三维位移变形、速度、加速、周期/频率、轨迹、姿态在线监测。系统关键技术指标：①分辨率500万～1200万；②检测视场（双目）30～50米；③在线实时检测速率100HZ（500万分辨率）、30HZ（1200万分辨率）；④检测精度0.05%。

关键技术一：大视场相机现场快速标定技术。提出一种适应于复杂工况的大视场相机现场快速标定方法，可在几分钟内完成几十米至上百米大市场相机的快速内外参数标定，克服了标定靶标尺寸对大视场相机标定的制约、标定过程简单、标定速度快、普适性强。

关键技术二：标志点在线实时检测技术。提出一种基于CPU-GPU异构计算的圆形非编码标志点在线实时检测技术，对于500万分辨率的图像，标志点检测速度可达200帧/秒。关键技术三：物体运动姿态在线监测技术。通过标志点驱动CAD模型技术，可实现物体运动姿态的在线实时检测。