【摘要】：文章針對杭州娃哈哈集團智能裝車系統(tǒng)的實際需求,將線結構光三維測量技術運用于智能裝車系統(tǒng)車身測量中。車身測量是實現(xiàn)智能裝車的重要一環(huán),通過對車身測量,獲得車型來確定托盤貨物組的分配,實現(xiàn)自動化裝卸貨物,達到節(jié)省裝卸時間、降低勞動成本及提高企業(yè)物流效率的目的。本文針對智能裝車項目中的車身三維測量進行研究。本文主要內容包括:(1)線結構光車身測量系統(tǒng)總體設計。首先對光學三角法測量原理進行分析,給出了直射式和斜射式兩種光學測量方法。然后對兩種測量方法進行比較分析,選擇適合本文的直射式光學三角法原理作為測量系統(tǒng)基本原理。最后制定了測量系統(tǒng)的總體方案,包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的組成。(2)提出一種改進的光條中心提取算法,并設計了具體的光條中心提取流程。在光條圖像預處理過程中,改進均值濾波算法,將骨架去毛刺算法引入光條細化處理中,有效的去除了毛刺干擾。對實際模擬小車光條圖像中心進行提取,實驗結果表明本文的光條中心提取算法適用性較強,滿足工業(yè)現(xiàn)場對測量速度和測量精度要求,為系統(tǒng)標定奠定基礎。(3)車身測量系統(tǒng)標定。建立測量系統(tǒng)的數(shù)學模型,推導各坐標系之間的轉換關系,并根據(jù)線結構光傳感器的掃描方向建立測量系統(tǒng)掃描模型。本文設計一種圓形標志點靶標,實現(xiàn)了圓形標志點的自動編碼。改進激光平面參數(shù)標定方法,結合直線擬合與靶標平面參數(shù)標定的方法,簡單快速的實現(xiàn)光平面的標定。(4)完成車身測量系統(tǒng)實驗平臺搭建,在Visual Studio2013軟件平臺下編寫相機圖像采集界面,實現(xiàn)大批量掃描圖像的實時獲取和自動保存。進行系統(tǒng)標定實驗和模擬小車三維測量實驗,并對測量結果進行分析。實驗結果表明本文搭建的線結構光三維測量系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對模擬小車三維型面的重建,滿足實際工業(yè)現(xiàn)場測量需求。
【學位授予單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：F252;TP391.41
【圖文】：

題研究的背景現(xiàn)代物流的不斷發(fā)展，企業(yè)對于物流成本的關心日漸加強，如何降低成本，提高物流效率已成為企業(yè)探索發(fā)展的目標之一。我國是制造業(yè)高現(xiàn)代物流水平，對我國企業(yè)有著至關重要的現(xiàn)實意義。目前，我國廠里貨物裝卸主要以叉車和人工為主，每裝卸一輛車需要耗費大量的加了運輸成本，同時勞動力成本也較高，如圖 1.1 所示為傳統(tǒng)裝卸方式裝卸系統(tǒng)的對比。由圖可知自動化裝卸方式節(jié)約了人工成本，提高了，以往需要幾十分鐘才能完成的裝卸作業(yè)，自動化裝卸只需要幾分鐘成，節(jié)約了 70%~80%的時間成本。減少了裝卸平臺數(shù)量，不再需要使提高貨車運輸?shù)睦寐�。自動化裝卸已成為企業(yè)尋求現(xiàn)代物流發(fā)展的。

自動化裝箱貨車解鎖駛離圖 1.2 自動化裝卸過程圖其中，貨車車身測量是實現(xiàn)自動化裝卸操作的重要部分，不同的的貨物量也不同，通過對車身三維的測量可以確定碼垛托盤貨物組的需人工進行操作，即可實現(xiàn)自動化裝箱等操作，從而大大節(jié)約時間、提本文將對自動化裝卸過程中的車身測量環(huán)節(jié)進行研究和討論。目前，對物體表面三維測量的方法主要有兩種，一種是傳統(tǒng)意義式測量，它的典型測量方式是利用三維坐標測量機對物體表面進行測其存在著很多的弊端，在使用接觸式測量過程中容易造成被測物體表及磨損，且不適用于柔軟的被測物體表面，測量的速度慢，不能滿足面物體實時測量要求。測量機在測量的過程中容易受到外界環(huán)境的干本也較高。相比而言另一種非接觸測量方式可以克服以上弊端，主要利電磁等技術快速有效的獲取物體表面的三維數(shù)據(jù)，對于復雜的曲面信

中國計量大學碩士學位論文測量空間中，獲取被測物體表面上各測量點的三維坐標。從 1959 年第一臺標測量機問世，到現(xiàn)在全球測量機的生產廠家已經超過 50 家，測量機的品高達 300 多種。其中較為著名的有德國的蔡司、意大利的 DEA 以及美國的-夏普、瑞典的�？怂箍档裙尽Ｈ鐖D 1.4 所示為德國蔡司[2]的 DuraMax 在坐標測量機，代替了專用的量規(guī)和手工測量檢測儀器，能夠測量多種類工夠適應于不同的環(huán)境條件，測量精度高。圖 1.5 為�？怂箍� Global 系列一式通用性三坐標測量機，它適用于各種機械零部件的尺寸測量。

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