孙延鹏，常占友，陈新禹，王 鹏

(1.沈阳航空航天大学，沈阳 110136；2.中国航发四川燃气涡轮研究院，成都 610500)

1 引言

立体视觉测量方法具有非接触性、效率高和精度高等优点[1]，能够应用于航空发动机喷管的测量。然而，发动机喷管尺寸较大，采用双目立体视觉测量，存在测量范围受限问题，难以完成对整个喷管几何尺寸的测量；采用多目视觉测量可实现对整个喷管的测量，但面临多个双目测量单元间的数据拼接难题[2-3]。

目前，多目拼接算法主要分为以下两种：一是基于精密仪器的辅助测量方法。一般采用经纬仪[4]、全站仪[5]、激光跟踪仪[6]等精密设备实现非接触测量，但这些设备存在操作复杂、价格昂贵、灵活性差等不足。二是直接求取转换矩阵的方法。杨超[7]通过实验仿真发现，在三维数据拼接方面，奇异值分解(SVD)法比三点法、单位四元素法具有更大的优势。何航[8]提出了基于平面靶标的数据拼接方法，通过靶标上的非共线标记点将相邻局部坐标系的三维数据统一到同一坐标系下，但这种方法存在误差累积的问题。金露[9]采用线性加权法和循环拼接法来降低三维数据拼接的累积误差，不需要标记辅助点，避免了利用转台进行拼接时出现的定心不准问题，但是没有对如何求解拼接矩阵问题进行研究和实验仿真。杜娜等[10]提出一种针对多目立体视觉坐标测量技术的拼接算法，仅求解线性方程就能处理公共点面的三维数据拼接，但是求解转换矩阵时用多次求解出来的转换矩阵求平均会增加拼接误差，给实验结果带来较大偏差。……