螺栓在工程結(jié)構(gòu)中起到固連作用,其工作狀態(tài)直接關(guān)乎到設(shè)備的工作狀態(tài)甚至人員的生命安危,而多數(shù)處于真實開放環(huán)境中的螺栓難以排查.為滿足螺栓自動檢修設(shè)備對處于開放環(huán)境中的螺栓進行安全檢修,更加準確快速地對其進行識別定位,以保障其發(fā)揮正常功效,并提高設(shè)備自動化率,提出一套針對處于開放環(huán)境中螺栓的位置與姿態(tài)測算方法.通過自主搭建的雙目系統(tǒng),在完成相機參數(shù)標(biāo)定校準后對真實環(huán)境中的六角螺栓進行圖像采集,通過歸一化相關(guān)匹配（normalized cross correlation,NCC）方法對2幅圖像進行一致性檢測,完成特征點匹配以及立體計算,精確地獲取目標(biāo)螺栓的深度信息;同時利用虛擬相機技術(shù)將3D CAD模型生成2D模型數(shù)據(jù)庫,通過高斯金字塔分層方法與貪婪算法對處于開放環(huán)境中的螺栓與2D模型數(shù)據(jù)庫進行搜索與模型匹配,得到最優(yōu)匹配結(jié)果,最終完成對開放環(huán)境中螺栓的姿態(tài)信息測量.實驗結(jié)果表明:此方法準確度高,且具有很好的實用性,效果良好. 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020,46(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

螺栓深度信息總體構(gòu)架

雙目視覺系統(tǒng)由2臺高清CCD相機和1個云臺支架組成,2臺相機調(diào)整至一定距離,并且向內(nèi)傾斜一定角度,雙目平臺搭建完成,如圖2所示.而立體視覺測量原理如圖3所示,是利用2個攝像機的成像平面與被測物體之間構(gòu)成三角形[6],從而來獲得2幅不同視覺角度上的感知圖. 然后基于三角幾何相關(guān)原理對2幅圖像對應(yīng)點的視差進行計算,獲得物體在三維空間上的信息[7].

而立體視覺測量原理如圖3所示,是利用2個攝像機的成像平面與被測物體之間構(gòu)成三角形[6],從而來獲得2幅不同視覺角度上的感知圖. 然后基于三角幾何相關(guān)原理對2幅圖像對應(yīng)點的視差進行計算,獲得物體在三維空間上的信息[7].圖3中Ol、Or分別為左右2個相機的光心;Pl、Pr分別為目標(biāo)P在左右相機的成像平面上所成的像點.

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于單應(yīng)性矩陣的變焦雙目視覺標(biāo)定方法[J]. 姜濤,程筱勝,崔海華,賈華宇,張逢駿.  光學(xué)學(xué)報. 2018(03)
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[5]無人車平臺立體視覺技術(shù)的研究[J]. 高潔.  機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2016(03)
[6]一種基于HALCON的螺栓角點提取方法[J]. 姜春英,王國輝,張誠然,葉長龍.  機械工程師. 2016(05)
[7]基于倍頻信號濾波的非規(guī)則圖像動態(tài)特征提取[J]. 張錦華,孫挺.  控制工程. 2015(02)

碩士論文
[1]水下機器人運動姿態(tài)控制技術(shù)研究[D]. 趙彥飛.西安工業(yè)大學(xué) 2018
[2]雙目立體視覺系統(tǒng)標(biāo)定及重構(gòu)方法研究[D]. 熊凡.武漢工程大學(xué) 2012



本文編號：3034403