技术特征：
1.一种测量固体火箭发动机内腔几何特征的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、设定结构光投影参数；包括：（1）对于测量范围为l
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d、物镜距离为h的场景，定义正方形网格状编码为：网格线宽为d，内侧边长为a；其中l为轴向长度；d为环向展开宽度；（2）对于编号为i的网格，其覆盖部位的变形按照沿固体火箭发动机径向处理，令变形后物镜距离变为h’，则网格参数变为：d’=(d
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h’)/h，a’=(a
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h’)/h
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（1）定义变形测量极限
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=hm-h，对应的线宽dm=(d
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hm)/h；线宽上限为dm1，线宽下限为dm2；其中d’为变形后网格线宽；a’为变形后内侧边长；hm为在最大变形时物镜距离，dm为在最大形变时的网格线宽；步骤2、结构光源的产生及编码的调控；包括：（1）以d0=（dm1+dm2）/2，带入式（1）中，根据极限测试线宽确定网格标称线宽d0，同理计算内侧边长a0；（2）按轴向长度l、环向展开宽度d，分别计算两个方向的网格数量：nl=l/(a0+d0)，nd=d/(a0+d0)；其中nl为轴向的网格数量；nd为环向的网格数量；（3）按照nl、nd数量，采用led激发的白光作为光源制作led掩膜；步骤3、将编码信息传像并投影到固体火箭发动机内腔壁上；步骤4、通过预置的内窥镜成像镜头采集影像信息，获取固体火箭内腔内的编码信息；步骤5、将采集的影像信息进行内腔几何特征的解算；对于任意状态下的第i个网格的d和d’、a和a’经图像测试获得，经式（1）可解得h和h’；则第i个网格的变形量δhi：δhi=h
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h；对于规模为i=nl
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nd的网格，变形量δhi逐一解算；即可获得全部的内腔几何特征；其中i为总共的网格数。2.根据权利要求1所述测量固体火箭发动机内腔几何特征的方法，其特征在于：所述线宽的上限dm1由led光照流明、内窥镜成像镜头灵敏度参数决定；所述线宽的下限dm2由内窥镜成像镜头的分辨率限定。3.根据权利要求2所述测量固体火箭发动机内腔几何特征的方法，其特征在于：将所述编码送至固体火箭发动机内腔的传输方式为光纤传输。4.一种测量固体火箭发动机内腔几何特征的装置，其特征在于：包括led照明光源、结构光光学模块、信号采集模块和上位机；所述结构光光学模块和信号采集模块均设置于固体火箭发动机内腔内；所述led照明光源经导光管与结构光光学模块相连接；所述信号采集模块与上位机相连接。5.根据权利要求4所述测量固体火箭发动机内腔几何特征的装置，其特征在于：所述信号采集模块为内窥镜成像镜头。6.根据权利要求5所述测量固体火箭发动机内腔几何特征的装置，其特征在于：所述结构光光学模块用于执行如下步骤：步骤1、设定结构光投影参数；包括：（1）对于测量范围为l
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d、物镜距离为h的场景，定义正方形网格状编码为：网格线宽为
d，内侧边长为a；其中l为轴向长度；d为环向展开宽度；（2）对于编号为i的网格，其覆盖部位的变形按照沿固体火箭发动机径向处理，令变形后物镜距离变为h’，则网格参数变为：d’=(d
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h’)/h，a’=(a
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h’)/h
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（1）定义变形测量极限
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=hm-h，对应的线宽dm=(d
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hm)/h；线宽上限为dm1，线宽下限为dm2；其中d’为变形后网格线宽；a’为变形后内侧边长；hm为在最大变形时物镜距离，dm为在最大形变时的网格线宽；步骤2、结构光源的产生及编码的调控；包括：（1）以d0=（dm1+dm2）/2，带入式（1）中，根据极限测试线宽确定网格标称线宽d0，同理计算内侧边长a0；（2）按轴向长度l、环向展开宽度d，分别计算两个方向的网格数量：nl=l/(a0+d0)，nd=d/(a0+d0)；其中nl为轴向的网格数量；nd为环向的网格数量；（3）按照nl、nd数量，采用led激发的白光作为光源制作led掩膜；步骤3、将编码信息传像并投影到固体火箭发动机内腔壁上；所述内窥镜成像镜头用于采集影像信息，获取固体火箭内腔内的编码信息；所述上位机用于将采集的影像信息进行内腔几何特征的解算，即对于任意状态下的第i个网格的d和d’、a和a’经图像测试获得，经式（1）可解得h和h’；则第i个网格的变形量δhi：δhi=h
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h；对于规模为i=nl
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nd的网格，变形量δhi逐一解算；即可获得全部的内腔几何特征，其中i为总共的网格数。7.根据权利要求6所述测量固体火箭发动机内腔几何特征的装置，其特征在于：所述信号采集模块的景深为20mm-80mm。
技术总结
一种测量固体火箭发动机内腔几何特征的方法及装置，属于非接触测量领域，其特征在于：包括LED照明光源、结构光光学模块、信号采集模块和上位机；所述结构光光学模块和信号采集模块均设置于固体火箭发动机内腔内；所述LED照明光源经导光管与结构光光学模块相连接；所述信号采集模块与上位机相连接。采用LED激发的白光作为光源，利用结构光光学系统直接投影特定结构光照明，降低传统结构光单目测距的技术难度和复杂性，获得亚毫米级变形测量精度，同时通过光纤化集成大幅降低内窥链路的尺寸，从而充分利用固体火箭发动机点火孔等既有窗口，兼具量化测试、安全可靠、集成适用且复杂程度可控、测量环境适中，适于推广应用。适于推广应用。适于推广应用。
技术研发人员：王学仁 张宇伦 强洪夫 段磊光 郝辉 李剑 赵梓妤 邹子杰
受保护的技术使用者：中国人民解放军火箭军工程大学
技术研发日：2022.04.13
技术公布日：2022/7/29