大型構(gòu)件是飛機、火箭等高端裝備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件,其高質(zhì)量裝配是保障高端裝備服役性能的重要環(huán)節(jié)。目前,國內(nèi)外的相關(guān)企業(yè)已廣泛采用數(shù)字化測量技術(shù),實現(xiàn)大型構(gòu)件裝配質(zhì)量的監(jiān)測。面向零部件面形的三維測量作為數(shù)字化測量的核心環(huán)節(jié),可快速地實現(xiàn)產(chǎn)品幾何形貌點云的獲取,為分析產(chǎn)品氣動外形與理論模型的偏差提供數(shù)據(jù)支撐。視覺測量以其高精、高效、非接觸等優(yōu)勢,在航空航天數(shù)字化測量等領(lǐng)域得到廣泛應用。本文采用結(jié)合線激光與標志點輔助特征的雙目視覺方法,對大型構(gòu)件形面進行測量,針對現(xiàn)場測量過程中的圖像特征提取與多視數(shù)據(jù)拼接方法展開了深入研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)針對現(xiàn)場環(huán)境下復雜光照、多源干擾等因素造成掃描特征光條亮度不均難以準確、完整提取的問題,提出了一種復雜背景干擾下非均勻光條的自適應提取方法�；诮Y(jié)合二次掃描框架的CNN網(wǎng)絡與非特征濾除準則準確定位光條特征區(qū)域,在此基礎上,采用分區(qū)域K-means算法對光條特征進行準確分割。實驗結(jié)果表明:該方法可有效提取復雜環(huán)境背景下的非均勻光條特征,以SSIM、MSE和IoU作為評價指標,其提取效果優(yōu)于GLGM、Otsu、Graph-Cuts和FCN等現(xiàn)有方法。(2)慮...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 基于視覺的大型構(gòu)件三維測量方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 線激光特征定位與分割方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 視覺測量中多視拼接方法研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的總體測量方案及研究難點
        1.3.1 大型構(gòu)件視覺測量總體方案
        1.3.2 本論文的研究難點
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
2 線激光特征自適應提取方法
    2.1 線激光特征提取流程與圖像特征分析
    2.2 基于CNN的線激光特征定位方法
        2.2.1 CNN網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與參數(shù)設計
        2.2.2 圖像數(shù)據(jù)集與網(wǎng)絡訓練
        2.2.3 基于非特征濾除準則的光條定位
    2.3 非均勻線激光特征分割方法
        2.3.1 現(xiàn)有圖像分割方法簡介
        2.3.2 基于分區(qū)域K-means算法的光條圖像分割
        2.3.3 光條分割結(jié)果對比分析
    2.4 本章小結(jié)
3 標志點特征高精提取與匹配方法
    3.1 標志點特征分析與輔助光源設計
    3.2 標志點特征中心提取方法
        3.2.1 特征提取方法對比分析
        3.2.2 標志點特征提取實驗分析
    3.3 基于雙向極線約束的標志點匹配方法
        3.3.1 極線約束原理
        3.3.2 雙向極線約束匹配方法
        3.3.3 標志點匹配實驗驗證
    3.4 本章小結(jié)
4 基于標志點的多視數(shù)據(jù)拼接與誤差分析
    4.1 雙目視覺多視拼接總體方案
    4.2 基于標志點的多視拼接方法
        4.2.1 基于距離約束的多視角標志點匹配
        4.2.2 坐標轉(zhuǎn)換矩陣求解方法
        4.2.3 多視角點云數(shù)據(jù)拼接
    4.3 多視點云數(shù)據(jù)拼接誤差分析
        4.3.1 雙目相機標定誤差分析
        4.3.2 公共標志點數(shù)目及布局分析
    4.4 本章小結(jié)
5 實驗與分析
    5.1 大型構(gòu)件雙目視覺測量系統(tǒng)
        5.1.1 視覺測量系統(tǒng)硬件介紹
        5.1.2 圖像處理軟件設計
    5.2 光條特征提取方法驗證實驗
    5.3 基于標志點的多視數(shù)據(jù)拼接方法驗證實驗
        5.3.1 精度驗證實驗
        5.3.2 大型構(gòu)件拼接測量實驗
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3782712