近年來,隨著機(jī)器視覺的飛速發(fā)展,工業(yè)測(cè)量對(duì)于精度的要求越來越高。傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器已經(jīng)不能滿足三維坐標(biāo)采集的需要。結(jié)構(gòu)光視覺技術(shù)以其簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確等特點(diǎn)使其應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)光視覺技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于它可以快速掃描被測(cè)物體并直接獲得高精度三維坐標(biāo)數(shù)據(jù),而無需反射棱鏡。論文以鋼軌緊固件作為研究對(duì)象,深入探討了線結(jié)構(gòu)光三維重構(gòu)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)。將現(xiàn)有的三維測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到鐵路的實(shí)際工程背景中,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼軌緊固件的重構(gòu)與定位。論文的主要工作如下:(1)對(duì)結(jié)構(gòu)光視覺技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及線結(jié)構(gòu)光三維重構(gòu)系統(tǒng)原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。分析激光三角測(cè)量方法中直接型激光三角法與傾斜式激光三角測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn),根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景,最終選擇使用直接型激光三角測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量。(2)根據(jù)線結(jié)構(gòu)光傳感器的數(shù)學(xué)模型,建立圖像坐標(biāo)系、攝像機(jī)坐標(biāo)系以及世界坐標(biāo)系。分析常用攝像機(jī)標(biāo)定方法的優(yōu)缺點(diǎn),并對(duì)張氏標(biāo)定法的原理進(jìn)行深入研究,結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)環(huán)境,最終使用張正友標(biāo)定算法作為本系統(tǒng)的相機(jī)標(biāo)定方法。(3)對(duì)光條紋中心線提取算法進(jìn)行研究與探討,分別采用灰度重心法、極大值法與Hessian矩陣法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分析比較三種提取算法的提取效果,最...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 結(jié)構(gòu)光視覺技術(shù)概述
    1.3 結(jié)構(gòu)光視覺技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)
    1.4 論文主要內(nèi)容
第2章 線結(jié)構(gòu)光重構(gòu)系統(tǒng)基本原理
    2.1 線結(jié)構(gòu)光重構(gòu)系統(tǒng)測(cè)量原理
        2.1.1 線結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)原理
        2.1.2 激光三角法測(cè)量原理
    2.2 常用坐標(biāo)系與系統(tǒng)標(biāo)定模型
        2.2.1 常用坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換
        2.2.2 攝像機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 光平面標(biāo)定的數(shù)學(xué)模型
    2.3 本章小結(jié)
第3章 線結(jié)構(gòu)光重構(gòu)系統(tǒng)的標(biāo)定
    3.1 攝像機(jī)的標(biāo)定
        3.1.1 常用的攝像機(jī)標(biāo)定方法
        3.1.2 張正友標(biāo)定方法原理
        3.1.3 攝像機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
    3.2 結(jié)構(gòu)光平面的標(biāo)定
        3.2.1 常用的結(jié)構(gòu)光平面標(biāo)定方法
        3.2.2 基于移動(dòng)靶標(biāo)的光平面標(biāo)定原理
        3.2.3 結(jié)構(gòu)光平面標(biāo)定實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 緊固件表面三維重構(gòu)及圓心定位
    4.1 光條紋中線提取
        4.1.1 常用的光條中線提取方法
        4.1.2 光條中心提取實(shí)驗(yàn)
    4.2 緊固件表面三維重構(gòu)
        4.2.1 攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)信息分析
        4.2.2 緊固件三維重構(gòu)實(shí)驗(yàn)
    4.3 緊固件圓心定位
        4.3.1 圓擬合的基本原理
        4.3.2 誤差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
        4.3.3 常用的圓擬合方法
        4.3.4 圓心擬合實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
        4.3.5 定位誤差分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 鋼軌緊固件定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    5.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與組成
        5.1.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
        5.1.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        5.1.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.2 定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境與測(cè)試流程
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)
        5.2.3 系統(tǒng)測(cè)試流程
    5.3 系統(tǒng)的特點(diǎn)與性能分析
        5.3.1 定位系統(tǒng)的特點(diǎn)
        5.3.2 定位系統(tǒng)的性能分析
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)和展望
    1、總結(jié)
    2、展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間獲得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3917289