先進制造業(yè)的快速發(fā)展使得雙相機工業(yè)攝影測量技術(shù)被廣泛應用于飛機、汽車、船舶等領(lǐng)域。本文基于雙相機工業(yè)攝影測量原理及前人研究成果,針對雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)精度影響因素展開研究,為雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的現(xiàn)場測量或校準驗收關(guān)鍵技術(shù)及應用基礎(chǔ)研究提供理論與技術(shù)支持。本文在闡述雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、測量原理、系統(tǒng)構(gòu)成以及應用領(lǐng)域的基礎(chǔ)上,分析隨機誤差和系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因及特征,研究影響雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)精度的相關(guān)因素�；诶碚摲治鐾ㄟ^雙相機三維坐標測量精度試驗建立了雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)工作時的較佳網(wǎng)型的布設(shè)（攝影距離、攝影基線及交會角等）框架。在論述影響雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測量精度因素的基礎(chǔ)上,重點研究了相機內(nèi)核溫度對相機內(nèi)參數(shù)標定結(jié)果的影響以及相機內(nèi)參數(shù)標定結(jié)果對雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測長精度的影響程度。最后,利用雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)及激光干涉儀,進行了雙相機系統(tǒng)重復性試驗以及系統(tǒng)精度隨相機內(nèi)核溫度變化的長度測量試驗。試驗結(jié)果表明,當系統(tǒng)網(wǎng)型布設(shè)成“攝影距離與被測量對象的大小一致、交會角約為90°、兩相機處于標定場中軸線對稱位置”時,測量精度最佳。雙相機工業(yè)攝影測... 

【文章來源】：華北水利水電大學河南省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

V-STARS/M攝影測量系統(tǒng)

華北水利水電大學碩士學位論文2中優(yōu)秀的代表。V-STARS/M系統(tǒng)是美國GSI公司最具有代表性的一款高精度三維坐標測量系統(tǒng)。配合不同的相機有不同的精度。使用DynaD5相機對于4m物體可達到14um+14um/m的精度，最高工作頻率為10Hz；使用DynamoD12相機10μm+10μm/m，最高工作頻率約為3Hz。使用INCA4智能相機對于4m物體精度高于9um+9um/m，最高工作頻率約為3Hz[13]。（a）DynaMocamera（b）INCA4camera圖1-1V-STARS/M攝影測量系統(tǒng)Fig1-1V-STARS/MPhotogrammetrySystem加拿大NDI公司的PROCMM系統(tǒng)的核心是使用現(xiàn)代高速攝影測量原理的實時光學跟蹤器。PROCMM可在單個設(shè)置中測量高達7.5米的部件，在整個測量體積內(nèi)具有微米級精度：在35m3的測量范圍內(nèi)最大允許誤差±(110+L/40)μm，單點測量精度為0.02mm，采樣速率最高可達4500Hz。而OptotrakCertus系統(tǒng)利用3個高分辨率紅外線陣相機，運動捕捉系統(tǒng)的精度高達0.1mm，分辨率為0.01mm[14]。圖1-2加拿大NDIPROCMM/OptotrakCertus系統(tǒng)Fig1-2CanadaNDIPROCMM/OptotrakCertusSystemMetrisK600是比利時Metris公司推出的聯(lián)機攝影測量系統(tǒng)（圖1-3）。該系統(tǒng)由3臺線陣CCD攝像頭構(gòu)成的光學跟蹤器對紅外LED靶標成像，并計算出靶標在攝影系統(tǒng)坐標系下的三維坐標。光學跟蹤器可以同時對約100個LED靶標

1緒論3進行實時跟蹤，使用者可把LED置于任何活動部件上，利用軟件計算出活動部件某一間隔時間內(nèi)的位置變化及移動方向。該系統(tǒng)的測量范圍為1.6m~6m，測量精度最低0.12mm，最高可達0.012mm，測量頻率可達1000Hz[15-16]。圖1-3MetrisK600聯(lián)機攝影測量系統(tǒng)Fig1-3MetrisK600OnlinePhotogrammetrySystem國內(nèi)對雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的研究起步較晚。直到上個世紀末，國內(nèi)相關(guān)學者才開始關(guān)注這方面的研究。何海等[17]利用雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)對風動試驗模型姿態(tài)進行了實時非接觸的測量；張建新[18]等人雙目視覺傳感器參數(shù)對測量精度的影響，并成功應用于三維坐標測量中；黃桂平[19]對雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的測量原理進行了分析；于英[20]對雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的相機標定、特征提取等關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。而對于國內(nèi)雙相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)以鄭州辰維科技股份有限公司MPS/M實時動態(tài)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)和西安交通大學XTDIC/XTDA系統(tǒng)最具代表性。鄭州辰維科技股份有限公司研制的雙相機實時工業(yè)攝影測量系統(tǒng)是由兩臺高精度測量相機、控制器、系統(tǒng)軟件等組成的便攜式三坐標測量系統(tǒng)，最高幀速可達20幀/秒，在4m范圍內(nèi)其位移及型面測量精度優(yōu)于0.02mm；主要應用于飛機強度測試、工件自動化安裝及變形監(jiān)測等方面[21]。圖1-4Chenway公司MPS/M工業(yè)攝影測量系統(tǒng)Fig1-4ChenwayMPS/MIndustrialPhotogrammetrySystem

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于遙感信息的土壤含水量監(jiān)測站點規(guī)劃[J]. 王進,李春紅,于承躍,張孝斌,王永峰,李文龍.  華北水利水電大學學報(自然科學版). 2019(06)
[2]基于邊緣擬合的雙目視覺定位與測量方法[J]. 方建中,許四祥,楊宇,王洋.  光學技術(shù). 2019(04)
[3]多目視覺定向天線位姿測量[J]. 吳賢權(quán),尹仕斌,任永杰,隆昌宇,郭寅.  自動化與儀器儀表. 2019(05)
[4]基于SURF算法的雙目視覺特征點定位研究[J]. 王永鋒,石超,徐子鋒,陳龍.  軟件工程. 2019(03)
[5]基于MATLAB和Opencv的雙目視覺系統(tǒng)研究[J]. 王先節(jié),趙立宏.  數(shù)字通信世界. 2019(02)
[6]基于雙目視覺的三維測量技術(shù)研究[J]. 周科杰,馮常.  計算機測量與控制. 2019(01)
[7]基于雙目視覺的數(shù)控機床動態(tài)輪廓誤差三維測量方法[J]. 劉巍,李肖,李輝,潘翼,賈振元.  機械工程學報. 2019(10)
[8]雙目立體視覺技術(shù)在結(jié)構(gòu)試驗中的應用[J]. 王婧,李雙江,田石柱.  應用光學. 2018(06)
[9]多目立體視覺測量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的位姿優(yōu)化方法[J]. 喬玉晶,高勝彪,皮彥超.  激光與光電子學進展. 2019(05)
[10]基于雙目立體視覺的三維重建方法[J]. 張如如,葛廣英,申哲,朱榮華,張廣世,孫群.  揚州大學學報(自然科學版). 2018(03)

博士論文
[1]航天器交會對接和月球車導航中視覺測量關(guān)鍵技術(shù)研究與應用[D]. 王保豐.解放軍信息工程大學 2007
[2]數(shù)字近景工業(yè)攝影測量關(guān)鍵技術(shù)研究與應用[D]. 黃桂平.天津大學 2005

碩士論文
[1]基于雙目立體視覺的工件定位技術(shù)研究[D]. 盧岸瀟.浙江大學 2019
[2]數(shù)字工業(yè)攝影測量精度研究[D]. 王俊威.戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學 2018
[3]基于雙目視覺的三維重建及目標檢測技術(shù)研究[D]. 楊帥.上海海洋大學 2018
[4]數(shù)字近景工業(yè)攝影測量系統(tǒng)校準方法研究[D]. 王偉峰.華北水利水電大學 2016
[5]雙相機數(shù)字工業(yè)攝影測量標志點匹配算法研究[D]. 曹林.解放軍信息工程大學 2015
[6]基于雙目視覺的焦點定位方法研究與應用[D]. 曹之樂.重慶理工大學 2015
[7]雙目視覺測量系統(tǒng)誤差分析與控制[D]. 孟環(huán)標.山東大學 2012
[8]數(shù)字近景攝影測量雙相機系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 韓紅濤.遼寧工程技術(shù)大學 2012
[9]雙目立體工業(yè)攝影測量關(guān)鍵技術(shù)研究與應用[D]. 于英.解放軍信息工程大學 2010
[10]基于雙目立體視覺的測量技術(shù)研究[D]. 唐志豪.江蘇大學 2006



本文編號：3574467