【摘要】：雙目立體視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)是通過(guò)模擬人類視覺(jué)系統(tǒng)功能來(lái)獲取場(chǎng)景中被測(cè)物體的深度信息,恢復(fù)場(chǎng)景中被測(cè)物體的三維信息。雙目立體攝像機(jī)通過(guò)采集齒輪倒角的圖像信息,來(lái)實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量。非接觸式測(cè)量相對(duì)于機(jī)械接觸式測(cè)量有著高效率,對(duì)被測(cè)物體無(wú)損傷等優(yōu)點(diǎn)。因此,基于雙目視覺(jué)齒輪倒角測(cè)量方法的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文以雙目立體視覺(jué)的原理為基礎(chǔ),通過(guò)利用機(jī)械裝置移動(dòng)單攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)齒輪倒角三維測(cè)量方法進(jìn)行研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)利用兩個(gè)不同的攝像機(jī),建立攝像機(jī)成像模型,并考慮成像過(guò)程中相機(jī)畸變的影響。采用張正友標(biāo)定方法對(duì)兩個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,得到兩個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)和兩個(gè)攝像機(jī)之間的外部參數(shù)。利用兩個(gè)攝像機(jī)參數(shù)的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行極線校正,將雙目立體視覺(jué)模型變?yōu)槔硐氲钠叫须p目視覺(jué)。(2)基于移動(dòng)單目相機(jī)的雙目立體視覺(jué)測(cè)量方法是利用移動(dòng)平臺(tái)承載一個(gè)單攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)攝像機(jī)雙目立體視覺(jué)的測(cè)量功能。該測(cè)量方法通過(guò)用機(jī)械裝置代替軟件計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了平行雙目立體視覺(jué)的測(cè)量。該測(cè)量方法的實(shí)驗(yàn)包括實(shí)驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性,攝像機(jī)的移動(dòng)中心距實(shí)驗(yàn)和測(cè)量實(shí)驗(yàn)等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,驗(yàn)證了該測(cè)量方法的可行性。(3)對(duì)基于特征點(diǎn)的立體匹配模型,本文在研究出多種邊緣檢測(cè)算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際情況提出了相對(duì)應(yīng)的邊緣提取算法,擬合邊緣,求解出特征點(diǎn)。通過(guò)特征點(diǎn)匹配得到了被測(cè)物體的深度信息以及特征點(diǎn)的空間坐標(biāo),進(jìn)而達(dá)到測(cè)量的要求。
[Abstract]:Binocular stereo vision measurement system is to simulate the functions of human visual system to obtain the depth information of the measured object in the scene and restore the three-dimensional information of the measured object in the scene. Binocular stereo camera can realize non-contact measurement by collecting image information of gear chamfering angle. Compared with mechanical contact measurement, non-contact measurement has the advantages of high efficiency and no damage to the object under test. Therefore, the research of bevel angle measurement based on binocular vision gear has important theoretical significance and practical value. Based on the principle of binocular stereo vision, this paper studies the three-dimensional measurement method of gear chamfering by moving a single camera with a mechanical device. The main contents of this paper are as follows: (1) using two different cameras, the camera imaging model is established, and the influence of camera distortion in the imaging process is considered. The internal parameters of two cameras and the external parameters between two cameras are obtained by using the calibration method of Zhang Zhengyou. The results of calibration of two camera parameters are used for polar line correction. The binocular stereo vision model is transformed into the ideal parallel binocular vision. (2) the binocular stereo vision measurement method based on the mobile monocular camera is to carry a single camera with a mobile platform to realize the binocular stereo of two cameras. Visual measurement function The measurement of parallel binocular stereo vision is realized by using mechanical device instead of software calculation. The experiments of this method include the stability of the experimental device, the moving center distance of the camera and the measuring experiment. Through the analysis of experimental data, the feasibility of the measurement method is verified. (3) for the stereo matching model based on feature points, this paper studies several edge detection algorithms. According to the actual situation, the corresponding edge extraction algorithm is proposed to fit the edges and solve the feature points. The depth information of the measured object and the spatial coordinates of the feature point are obtained by matching the feature points, and then the measurement requirements are achieved.
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2371231