本文關(guān)鍵詞：非接觸光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的迅速發(fā)展,光學(xué)式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)逐漸成為現(xiàn)代測(cè)量領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。在我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)中,三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)被廣泛應(yīng)用于各行業(yè),特別在立體印刷、航空葉片測(cè)量、古文物修復(fù)、醫(yī)學(xué)三維打印等方面,三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)大部分采用接觸式點(diǎn)掃描的方法進(jìn)行三維測(cè)量,其測(cè)量速度慢,數(shù)據(jù)采集密度低,不利于工業(yè)化應(yīng)用�，F(xiàn)階段,基于圖像處理、應(yīng)用光學(xué)以及機(jī)器視覺等高新技術(shù)的融合發(fā)展,三維測(cè)量技術(shù)逐漸完善,人們可以更快速、更準(zhǔn)確地獲取客觀物體的三維輪廓信息。因此,本課題的開展具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本論文介紹了國(guó)內(nèi)外常用三維測(cè)量技術(shù)的研究現(xiàn)狀,針對(duì)三維輪廓測(cè)量技術(shù)存在三維測(cè)量速度慢、數(shù)據(jù)采集密度低、測(cè)量精度低等問題,本課題提出一種采用線激光的非接觸式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),加快三維測(cè)量速度,提高數(shù)據(jù)采集密度,改善工作效率,有利于工業(yè)化應(yīng)用。本課題提出的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)基于激光三角法測(cè)量原理,根據(jù)直射式測(cè)量方法的特點(diǎn),完成光路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和硬件系統(tǒng)的搭建。其中,本三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的硬件系統(tǒng)主要包括光學(xué)三維測(cè)量模塊和二軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制模塊。光學(xué)三維測(cè)量模塊中主要包含線激光器和三維相機(jī)；二軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制模塊主要包含計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器和二軸直線電機(jī)。在后期三維數(shù)據(jù)處理中,本課題提出了一種自適應(yīng)濾波及多視場(chǎng)三維圖像拼接方法,通過利用動(dòng)態(tài)搜索窗口,自動(dòng)選擇最佳的濾波窗口對(duì)噪聲進(jìn)行濾波,并根據(jù)三維圖像的互相關(guān)匹配特性,對(duì)三維圖像進(jìn)行拼接處理。最后,對(duì)多種樣品進(jìn)行三維測(cè)量,詳細(xì)分析測(cè)量結(jié)果和性能指標(biāo),測(cè)量樣品包括：(1)兩種不同半徑尺寸的基準(zhǔn)滾珠；(2)三維自然紋理的皮革材料；(3)航空動(dòng)力葉片的后緣輪廓。根據(jù)測(cè)量結(jié)果分析可得,本三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量速度快、數(shù)據(jù)采集密度大、三維測(cè)量精度高,適用于高精度測(cè)量表面曲率變化大、曲面形態(tài)復(fù)雜的物體。綜合上述結(jié)論,本課題提出的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)達(dá)到高速、高精度、高分辨率的技術(shù)要求,對(duì)于復(fù)雜曲面的高精度三維測(cè)量起著重要作用,在三維測(cè)量領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 非接觸 自適應(yīng)濾波 高速 高分辨率
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用及研究意義11-13
• 1.2 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 接觸式三維測(cè)量技術(shù)13-15
• 1.2.2 光點(diǎn)探頭三維測(cè)量技術(shù)15-16
• 1.2.3 相位輪廓三維測(cè)量技術(shù)16-17
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及意義17-18
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.3.2 研究目標(biāo)及意義18
• 1.4 本文論述結(jié)構(gòu)18-19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第二章 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量原理20-27
• 2.1 三維測(cè)量原理20-26
• 2.1.1 激光三角測(cè)量原理20-21
• 2.1.2 直射式測(cè)量法的測(cè)量原理21-23
• 2.1.3 斜射式測(cè)量法的測(cè)量原理23-24
• 2.1.4 直射式測(cè)量法和斜射式測(cè)量法的對(duì)比24-25
• 2.1.5 Scheimpflug驗(yàn)證條件25-26
• 2.2 本章小結(jié)26-27
• 第三章 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的硬件系統(tǒng)構(gòu)成27-42
• 3.1 線結(jié)構(gòu)光源27-28
• 3.2 三維相機(jī)模塊28-36
• 3.2.1 三維相機(jī)結(jié)構(gòu)介紹28-29
• 3.2.2 三維相機(jī)工作原理29-30
• 3.2.3 三維相機(jī)的標(biāo)定30-33
• 3.2.4 中心條紋識(shí)別33-35
• 3.2.5 三維數(shù)據(jù)獲取35-36
• 3.3 電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)36-37
• 3.4 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量模型37-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 三維圖像的自適應(yīng)濾波及多視場(chǎng)拼接算法42-50
• 4.1 三維圖像的自適應(yīng)濾波算法42-47
• 4.1.1 噪聲搜索42-45
• 4.1.2 自適應(yīng)濾波45-47
• 4.2 三維圖像的多視場(chǎng)拼接算法47-49
• 4.2.1 自相關(guān)匹配47-48
• 4.2.2 三維圖像拼接48-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 第五章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析50-59
• 5.1 系統(tǒng)測(cè)量精度分析50-52
• 5.2 測(cè)量結(jié)果分析及性能指標(biāo)對(duì)比52-58
• 5.2.1 三維紋理皮革測(cè)量52-55
• 5.2.2 航空葉片輪廓測(cè)量55-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 總結(jié)和展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀學(xué)位期間獲得的成果65-67
• 致謝67

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