可见光视觉测量技术常用于非接触式尺寸测量,但是在高温、烟雾等恶劣环境下,可见光摄像机的成像效果会受到很大影响,并且光线偏折现象严重。红外热成像技术以接收目标自身的热辐射并进行光电转换为基本工作原理,能克服上述可见光摄像机的问题。以高温恶劣环境下的尺寸测量方法为主要研究目标,结合航天某院提出的某测量要求,提出了高温构件尺寸测量的红外双目视觉方案,并围绕此方案,进行了相关理论和关键技术的研究,主要研究内容如下:1.总结分析了国内外风洞试验环境下的相关研究工作,以及红外热成像技术、双目视觉测量技术等的应用研究及进展,明确了课题的研究方向和意义。2.从红外热像仪的理想透射模型出发,建立了高温红外双目视觉测量系统的模型。提出了基于一维精密平移台和单热像仪结合的测量方案。设计了红外视觉测量的总体方案,并根据实际情况对硬件设备进行了选型。最后,搭建了高温环境和被测构件的模拟系统、高温红外双目视觉的测量实验平台以及系统标定实验平台,并进行了一些简单的实验。3.研究了高温构件的红外图像非均匀性校正方法和红外图像增强方法。4.研究了高温红外双目视觉测量系统的红外热像仪内部及外部参数的标定方法。针对红外热成像的特点,设计了一种高温红外双目视觉测量系统专用的标定靶标方案。并采用基于一阶径向一致约束的标定方法,对测量系统进行了标定。5.研究了高温构件的边缘检测、双目特征立体匹配以及尺寸测量的方法。提出了一种基于模糊神经网络和空间灰度矩相结合的红外亚像素边缘检测方法,有效地提高了检测的自适应性和精度。分析了基于外极线约束关系的初始匹配方法以及多种手段相结合的误匹配剔除方法。通过对三维离散坐标数据的处理,完成了高温构件主要尺寸的测量和形貌重建。