CAD立体模型多源匹配的ICF靶位姿测量

摘要：

本文提出一种基于CAD立体模型匹配的位姿测量方法,用于解决高功率激光装置中微小靶的高精度定位问题.该方法利用CAD文件信息构建靶的立体模型,将立体模型与3-CCD多源图像进行关联匹配,避免了传统定位方法中将多源图像单独处理产生的误差叠加问题.本文基于模型探索点的Chamfer距离转换定义靶的匹配度函数,用于评估模型与靶的匹配程度,并利用遗传算法(GA)对该函数进行寻优求解得到靶的测量位姿.针对GA容易陷入局部最优值问题,提出一种基于分层的自适应遗传算法(HAGA)提高算法的搜索精度和效率.为提升复杂工程的系统调试效率,本文利用OpenGL图形库搭建仿真系统,实现靶的仿真成像、离线算法调试等功能.仿真系统避免了系统中安装误差、加工误差以及相机环境光等诸多因素的干扰,能够更方便的对算法进行调试和验证,提高工程效率;实验还搭建了3-CCD定位测量平台用于对不同靶型准直状态的定位调整.测量结果显示靶的平移定位误差小于 3.5 μm,角度误差小于0.07°,其误差小于实际测量系统的误差要求,验证了测量算法在实际工程中应用的可行性.

关键词：高功率激光装置、CAD模型、靶定位、遗传算法、OpenGL仿真

所属期刊栏目：31

分类号：TP391.4;TP249(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金No.61105029

在线出版日期：2023-08-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2040-2051