我國石材行業(yè)具有廣闊的市場和發(fā)展空間,近年來建材市場的蓬勃發(fā)展,更是促使石材行業(yè)達到了空前的高峰�，F(xiàn)如今,各行各業(yè)均已進入高科技時代,對石材生產(chǎn)過程的智能化和自動化水平也提出了更高的要求。隨著高新技術的不斷發(fā)展,視覺測量技術逐漸被應用于各類智能檢測設備中,大大提高了檢測效率和生產(chǎn)效率。因此,本文結(jié)合石材加工的實際應用需求,基于視覺測量技術分別對石材切割工件的尺寸和板件表面高度的測量進行了研究,主要研究內(nèi)容如下:設計了基于單目視覺的切割工件尺寸測量方案,針對石材切割工件的特性和檢測需求,提出一種工件圖像自適應分割算法,采用對比度線性拉伸算法有效解決了石材工件厚度的影響,又經(jīng)過全局粗分割和局部分塊精分割兩步,提高了分割工件目標的可靠性和準確性。之后提取并跟蹤工件輪廓,最后輸出為DXF文件,在CAD軟件環(huán)境中實現(xiàn)工件任意尺寸測量。提出一種針對石材等大型板件表面高度的視覺測量方案,采用雙目結(jié)構光的測量方法能夠有效解決板件表面缺乏特征的問題,之后基于相位線性插值實現(xiàn)立體匹配和三維坐標求解。針對相位的計算方法,論述分析了兩種相位展開算法,提出一種基于標記點的相位展開精度驗證方法,利用標記點實現(xiàn)相位... 

【文章來源】：華僑大學福建省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

高度誤差補償示意圖

5可驗的優(yōu)點，在洪澇災害監(jiān)測方面存在很強的應用潛力。經(jīng)過實驗，水位測量的分辨率和精度分別為1毫米和1厘米。在醫(yī)療應用領域，IakovidisDK等[28]提出一種新的視覺測量方法，可實現(xiàn)內(nèi)窺鏡檢查中非接觸式體內(nèi)行進距離和尺寸測量的估計，如圖1.3所示，該方案基于人工智能結(jié)構的系統(tǒng)，集成了深度卷積圖像配準方法和多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡，能夠適應不同條件，例如相機參數(shù)以及所檢查的環(huán)境。由于它不依賴于任何其他硬件，因此提供了一種經(jīng)濟有效的方式來增強具有定位和測量功能的當前內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。圖1.3文獻中深度視覺測量系統(tǒng)架構近年來，隨著高新技術的提高和社會需求的增長，使得制造業(yè)有了迅猛的發(fā)展，儼然成為一個國家賴以生存和發(fā)展的產(chǎn)業(yè)支柱，尤其是數(shù)控加工技術[29,30]。這就意味著，工業(yè)生產(chǎn)對數(shù)控加工的自動化、智能化提出了更高的要求。視覺檢測在數(shù)控加工中的應用已十分廣泛，數(shù)控加工與視覺檢測的結(jié)合，能有效的提高數(shù)控技術的智能化和自動化水平[31,32]，提高零件的檢測效率[33]，提高機床設備的加工精度[34,35]。陳燦等[36]將視覺測量系統(tǒng)集成在數(shù)控加工系統(tǒng)中，只需在初次安裝視覺設備后對相機進行標定，求出相機坐標、像素當量、相機轉(zhuǎn)角等標定參數(shù)，從而找到圖像坐標系和數(shù)控系統(tǒng)坐標系的對應關系，之后就可以通過視覺測量系統(tǒng)將工件的精確定位信息反饋給數(shù)控系統(tǒng)，用于規(guī)劃加工位置和加工路徑。另外，在加工完成之后，還能使用視覺測量系統(tǒng)及時進行尺寸測量和缺陷檢測，杜絕不良品流入下一道工序的情況。LiuW等[37]提出了一種基于立體視覺的機床輪廓誤差檢測系統(tǒng)和方法，實現(xiàn)了在進給速率較高和運動范圍較大的情況下任意軌跡的三維誤差測量。如圖1.4所示，首先，設計了一種高精度的測量夾具，該夾具由高精度

7圖1.4衛(wèi)士數(shù)控五軸橋切機如上所述，盡管目前以計算機智能為基礎的石材加工及檢測技術取得了一定的進展和應用，主要集中在針對獲取石材廓形尺寸、石材缺陷檢測和優(yōu)化排樣等加工過程，但是，針對石材工件尺寸的視覺測量研究相對較少，而石材工件的復雜多樣和大尺寸特性，再加上生產(chǎn)環(huán)境復雜、成本控制等因素，非常適合引入非接觸式、靈活高效的視覺測量技術，故而本課題具有非常重要的理論研究意義和實際應用價值。1.4課題主要研究內(nèi)容本文主要圍繞著現(xiàn)今石材數(shù)控加工中存在的某些問題展開了相關研究。石材數(shù)控切割工件，因為其特殊的裝飾性質(zhì)，經(jīng)常需要被加工成各種復雜形狀，但是不規(guī)則的輪廓尺寸給后期尺寸測量檢測帶來了不便。另外，石材大板切割的時候，由于板件表面難免會存在一些高低起伏變化，若不進行高度補償，這將對加工造成影響。針對以上的兩種情況，本文將致力于視覺測量技術的研究，將視覺測量技術應用到石材數(shù)控機加工中，旨在提高石材數(shù)控加工的智能化程度和自動化水平。本文主要是基于視覺測量技術，對數(shù)控切割的工件尺寸和板件表面高度兩部分的測量方法進行了深入研究，具體包括相機標定、單目二維測量、結(jié)構光相位計算、雙目三維測量以及軟硬件平臺搭建等。全文共分為六章，各個章節(jié)的安排如下：第一章，緒論。敘述了伴隨著中國石材行業(yè)的快速發(fā)展，對于石材工件高精高效測量技術的意義，之后又介紹了視覺測量技術的先進性及其在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，再結(jié)合本課題的研究背景，對視覺測量技術在本領域的相關研究進行論


本文編號：3335063