角鋼在建筑及電力行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用,而角鋼檢測目前仍以人工檢測為主,其存在效率低、出錯率高的問題,因而實現(xiàn)對角鋼的自動化精確檢測具有一定的研究價值。由于線結(jié)構(gòu)光掃描測量技術(shù)具有非接觸式、測量精度高等優(yōu)點成為工件測量和檢測的重要方法。為解決角鋼檢測中的問題,把角鋼截面參數(shù)作為研究對象,采用了線結(jié)構(gòu)光掃描視覺測量的方法對角鋼截面參數(shù)進行測量。為實現(xiàn)對角鋼截面參數(shù)的線結(jié)構(gòu)光掃描視覺測量,分析了線結(jié)構(gòu)光視覺原理和測量系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)其數(shù)學(xué)模型搭建了基于線結(jié)構(gòu)光的角鋼截面參數(shù)測量系統(tǒng)。分析了線結(jié)構(gòu)光測量系統(tǒng)標定方法,采用基于2D平面靶標的攝像機標定方法,利用HALCON完成測量系統(tǒng)的標定。為獲取高質(zhì)量的點云數(shù)據(jù),分析了不同光條中心提取算法及點云簡化算法的利弊,采用改進的光條中心提取算法和改進的點云簡化方法完成點云數(shù)據(jù)的獲取。然后根據(jù)Delaunay三角剖分原理對得到的點云數(shù)據(jù)進行封裝,得到物體三維幾何模型,進而提取角鋼截面邊寬度、邊厚度、內(nèi)圓弧半徑三個參數(shù)。通過實驗,驗證了采用線結(jié)構(gòu)光掃描視覺測量方法完成角鋼截面參數(shù)測量的可行性,并通過實驗結(jié)果表明該方法測量誤差在±0.15mm范圍之內(nèi),測量... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 角鋼幾何尺寸國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 視覺測量方法綜述
        1.3.1 結(jié)構(gòu)光測量方法
        1.3.2 結(jié)構(gòu)光測量研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題研究內(nèi)容
第2章 單目線結(jié)構(gòu)光測量系統(tǒng)
    2.1 結(jié)構(gòu)光視覺原理
        2.1.1 直射式結(jié)構(gòu)光測量法
        2.1.2 斜射式結(jié)構(gòu)光測量法
        2.1.3 方案對比
    2.2 測量系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 線結(jié)構(gòu)光傳感器數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 線結(jié)構(gòu)光掃描的兩種方式
        2.2.3 平移掃描測量模型
    2.3 本章小結(jié)
第3章 測量系統(tǒng)參數(shù)標定
    3.1 視覺測量坐標系
        3.1.1 視覺測量常用坐標系
        3.1.2 常用坐標系之間的關(guān)系
    3.2 攝像機模型
        3.2.1 針孔成像模型
        3.2.2 非線性模型
    3.3 攝像機標定
        3.3.1 攝像機標定方法
        3.3.2 基于2D平面靶標的攝像機標定方法
    3.4 基于HALCON的攝像機標定
        3.4.1 HALCON簡介
        3.4.2 HALCON標定助手
    3.5 光平面標定
    3.6 運動位姿標定
    3.7 本章小結(jié)
第4章 光條中心提取及三維重構(gòu)方法
    4.1 光條中心提取方法綜述
        4.1.1 幾何中心法
        4.1.2 閾值法
        4.1.3 細化法
        4.1.4 灰度重心法
        4.1.5 Hessian矩陣法
    4.2 改進灰度重心法光條中心提取
        4.2.1 圖像灰度化
        4.2.2 光帶圖像二值化
        4.2.3 光條中心提取
    4.3 點云數(shù)據(jù)處理方法
        4.3.1 ICP點云配準算法
        4.3.2 點云濾波
        4.3.3 點云簡化
        4.3.4 點云三維重建
    4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)設(shè)計及實驗結(jié)果
    5.1 角鋼截面參數(shù)測量要求
    5.2 系統(tǒng)設(shè)計與測量設(shè)備選型
        5.2.1 系統(tǒng)設(shè)計
        5.2.2 測量設(shè)備選型
    5.3 基于線結(jié)構(gòu)光掃描的測量系統(tǒng)
        5.3.1 測量系統(tǒng)搭建
        5.3.2 實驗過程
        5.3.3 測量結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
導(dǎo)師簡介
企業(yè)導(dǎo)師
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于機器視覺的三維錫膏檢測關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 劉平.重慶大學(xué) 2017
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[5]線結(jié)構(gòu)光視覺測量光條中心提取及評價方法研究[D]. 史燕.華北理工大學(xué) 2017
[6]輸電鐵塔角鋼型材缺陷的超聲導(dǎo)波檢測方法研究[D]. 王晉威.南昌航空大學(xué) 2016
[7]基于立體靶標的多攝像機標定方法研究[D]. 趙成運.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[8]雙目線結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)研究[D]. 沈鴻海.華北理工大學(xué) 2016
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本文編號：3632080