近些年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和自動(dòng)化水平的不斷提高,在工業(yè)檢測(cè)、汽車制造、生物醫(yī)學(xué)、逆向工程等領(lǐng)域?qū)ξ矬w的三維形貌測(cè)量提出了更高的要求,如何快速準(zhǔn)確的獲得物體表面的三維模型成為了計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。本文研究了結(jié)構(gòu)光和雙目視覺(jué)相結(jié)合的三維重建系統(tǒng),可以快速準(zhǔn)確的得到工件表面的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),完成對(duì)工件的三維測(cè)量。本文首先搭建了結(jié)構(gòu)光雙目視覺(jué)三維重建系統(tǒng)的硬件平臺(tái),并開(kāi)發(fā)了和硬件系統(tǒng)相配套的軟件模塊,為了達(dá)到人機(jī)交互的效果,為軟件設(shè)計(jì)了可視化界面。在深入分析現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)光編碼方式后,采用格雷碼圖案和線移圖案相結(jié)合的方法來(lái)對(duì)光進(jìn)行編碼。在深入了解相機(jī)成像原理的基礎(chǔ)上,采用基于移動(dòng)平面模板的方法來(lái)對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,得到了視覺(jué)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)。通過(guò)標(biāo)定得到的結(jié)果,對(duì)采集得到的圖像進(jìn)行畸變校正和雙目極線校正處理。為了準(zhǔn)確的提取出圖像上黑白條紋的邊緣信息,本文采取了投射正反碼圖案的方法。在圖像處理時(shí),通過(guò)比較正碼圖案和反碼圖案在同一個(gè)像素點(diǎn)灰度值的大小,來(lái)重新設(shè)定該點(diǎn)的灰度值,然后將這些點(diǎn)以圖像的方式顯示出來(lái),得到二值化圖像。該過(guò)程相比于常見(jiàn)的二值化方法,消除了外界環(huán)境中引入的干擾,使得條紋邊... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

德國(guó)GOM公司ATOSCore近年來(lái)，國(guó)內(nèi)的一些科研機(jī)構(gòu)和高校的學(xué)者們也對(duì)結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)的

測(cè)量范圍 500mm×500mm測(cè)量精度（物理尺寸相對(duì)誤差） 2%測(cè)量精度（表面偏離尺寸誤差） 2.5mm工作距離 0.5m 硬件選型硬件選型上，本文根據(jù)實(shí)際的工作距離和測(cè)量區(qū)域的大小，選取了兩個(gè)r 公司的 Ace1600-60GC 千兆以太網(wǎng) CMOS 相機(jī)，相機(jī)外形如圖 2-3 所示。該造商為用戶提供了豐富的 API 函數(shù)，可以根據(jù)這些函數(shù)對(duì)相機(jī)進(jìn)行二次開(kāi)滿足用戶自己的需求。相機(jī)采用千兆以太網(wǎng)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，傳輸過(guò)程穩(wěn)定且速相機(jī)的其他參數(shù)如表 2-2 所示。據(jù)相機(jī)選擇配套的鏡頭，考慮到本系統(tǒng)工作距離的大小，本文選用了兩個(gè)utar 公司的 H0514-MP2 工業(yè)相機(jī)鏡頭。該鏡頭是定焦鏡頭，焦距為 5mm，其作距離為 0.1m，可以滿足本系統(tǒng)需要，鏡頭如圖 2-4 所示。

測(cè)量范圍 500mm×500mm測(cè)量精度（物理尺寸相對(duì)誤差） 2%測(cè)量精度（表面偏離尺寸誤差） 2.5mm工作距離 0.5m 硬件選型硬件選型上，本文根據(jù)實(shí)際的工作距離和測(cè)量區(qū)域的大小，選取了兩個(gè)r 公司的 Ace1600-60GC 千兆以太網(wǎng) CMOS 相機(jī)，相機(jī)外形如圖 2-3 所示。該造商為用戶提供了豐富的 API 函數(shù)，可以根據(jù)這些函數(shù)對(duì)相機(jī)進(jìn)行二次開(kāi)滿足用戶自己的需求。相機(jī)采用千兆以太網(wǎng)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，傳輸過(guò)程穩(wěn)定且速相機(jī)的其他參數(shù)如表 2-2 所示。據(jù)相機(jī)選擇配套的鏡頭，考慮到本系統(tǒng)工作距離的大小，本文選用了兩個(gè)utar 公司的 H0514-MP2 工業(yè)相機(jī)鏡頭。該鏡頭是定焦鏡頭，焦距為 5mm，其作距離為 0.1m，可以滿足本系統(tǒng)需要，鏡頭如圖 2-4 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]西紅柿采摘機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的研究[J]. 郭凱敏,崔天時(shí),張楨,郭志強(qiáng),朱鐵欣,謝學(xué)剛.  農(nóng)機(jī)化研究. 2016(12)
[2]基于VB插值法在齒輪應(yīng)力修正系數(shù)計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 李建莉.  裝備制造技術(shù). 2016(09)
[3]一種新的基于條紋投影的三維輪廓測(cè)量系統(tǒng)模型[J]. 安冬,蓋紹彥,達(dá)飛鵬.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[4]結(jié)構(gòu)光三維成像技術(shù)[J]. 蘇顯渝,張啟燦,陳文靜.  中國(guó)激光. 2014(02)
[5]基于機(jī)器視覺(jué)的螺紋零件頭部裂紋檢測(cè)[J]. 楊攀,姜立軍,李哲林.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(04)
[6]基于Matlab的圖像去噪可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李秀梅,張奇?zhèn)?應(yīng)廣之.  杭州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[7]數(shù)字圖像邊緣提取算子基于Matlab的實(shí)現(xiàn)[J]. 孔銀昌.  價(jià)值工程. 2012(15)
[8]Surface Reconstruction by Structured Light Projection[J]. 楊榮騫,陳亞珠.  Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2010(05)
[9]勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)火星車定位方法評(píng)述[J]. 邸凱昌.  航天器工程. 2009(05)
[10]數(shù)字投影三維數(shù)字成像的并行DSP實(shí)現(xiàn)[J]. 王曉東,彭翔,田勁東.  光子學(xué)報(bào). 2008(07)

博士論文
[1]基于雙目立體視覺(jué)的汽車制動(dòng)性能檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 岳洪偉.吉林大學(xué) 2015
[2]基于時(shí)間相位展開(kāi)的三維輪廓測(cè)量研究[D]. 岳慧敏.四川大學(xué) 2005

碩士論文
[1]基于雙目立體視覺(jué)的工件識(shí)別與定位技術(shù)研究[D]. 李勝利.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于機(jī)器視覺(jué)的金剛線在線質(zhì)檢技術(shù)[D]. 王飛陽(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于雙目立體視覺(jué)的人臉三維模型重建研究[D]. 王剛.吉林大學(xué) 2014
[4]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的駕駛員疲勞檢測(cè)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 龔景超.東北大學(xué) 2013
[5]基于數(shù)字圖像處理的輪胎缺陷檢測(cè)[D]. 馮霞.山東大學(xué) 2011
[6]PDF417條碼識(shí)別方法的研究[D]. 劉發(fā)耀.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3444365