光亮表面因?yàn)榫哂胁煌诼瓷浔砻娴莫?dú)特反射性質(zhì),目前被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)中。不斷迭代更新的產(chǎn)品,伴隨著的是更為嚴(yán)格的加工工藝和更為精確的測(cè)量要求。在某些場(chǎng)合,光亮表面面形精度會(huì)極大地影響著其使用性能,但普通的三維形貌測(cè)量方法對(duì)此難以測(cè)量。為了能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量和進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率,對(duì)光亮平面進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的三維形貌測(cè)量技術(shù)研究具有重要的意義。本文給出了基于雙目視覺(jué)結(jié)合相位偏折法對(duì)光亮表面進(jìn)行三維形貌測(cè)量的方案,雙目系統(tǒng)布局選用相機(jī)橫向擺放方式,完整的LCD顯示屏-雙目相機(jī)-可調(diào)節(jié)載物臺(tái)測(cè)量系統(tǒng)被集成在定制框架內(nèi)。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括:1.相位解包裹技術(shù)研究。選用四步相移法投射條紋圖,結(jié)合倍頻法完成正弦條紋絕對(duì)相位的求解。在主值相位圖內(nèi)進(jìn)行反向相位誤差補(bǔ)償,從而完成相移法中存在的非線性相位誤差校正,以提高解包裹精度。2.系統(tǒng)標(biāo)定技術(shù)研究。整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)定分為雙目系統(tǒng)標(biāo)定及屏幕位置標(biāo)定,雙目相機(jī)的標(biāo)定基于定制棋盤(pán)格靶標(biāo)完成,屏幕位置標(biāo)定采用先標(biāo)定屏幕鏡像,后結(jié)合鏡面反射定律得到相機(jī)系統(tǒng)與真實(shí)屏幕的相對(duì)位置關(guān)系。將系統(tǒng)標(biāo)定得到的位置參數(shù)使用Levenberg-Marquardt算法優(yōu)... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)

第一章緒論3在國(guó)外，大阪大學(xué)研究開(kāi)發(fā)的自適應(yīng)立體視覺(jué)伺服系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)及系統(tǒng)的自適應(yīng)跟蹤[17]。華盛頓大學(xué)與微軟相互合作，針對(duì)火星衛(wèi)星“探測(cè)者”號(hào)開(kāi)發(fā)寬基線立體視覺(jué)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)火星地形準(zhǔn)確定位和導(dǎo)航操作�？査刽敹蚶砉W(xué)院與豐田技術(shù)研究所共同建立KITTI數(shù)據(jù)集，研究大規(guī)模圖像的車載雙目視覺(jué)，應(yīng)用于自動(dòng)駕駛技術(shù)。在國(guó)內(nèi)，浙江大學(xué)在無(wú)需明確物體的先驗(yàn)運(yùn)動(dòng)情況下獲取特征點(diǎn)的坐標(biāo)，可完成對(duì)具有多自由度的機(jī)械裝置位姿檢測(cè)[18]，哈爾濱工業(yè)大學(xué)使用光束平差法求得精確的雙目相機(jī)內(nèi)外參數(shù)，提高相機(jī)標(biāo)定精度，給出三維運(yùn)動(dòng)雙目視覺(jué)檢測(cè)方案[19]。嫦娥二號(hào)搭載的玉兔號(hào)也配備雙目立體相機(jī)，進(jìn)行避障。圖1.2雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)Fig1.2Binocularstereovisionsystem（2）激光三角法激光三角形法的基本原理是用激光源掃描被測(cè)物體表面，通過(guò)分析經(jīng)待測(cè)表面形貌調(diào)制的光場(chǎng)，根據(jù)接收光與發(fā)送光之間所形成的幾何三角關(guān)系來(lái)獲得物體的三維信息[20][21]。該方法偏置距離大、測(cè)量范圍廣，廣泛應(yīng)用于物體位移、厚度和三維面形測(cè)量。工業(yè)中常用激光位移感應(yīng)器來(lái)檢測(cè)工件表面平整度，盡管該類產(chǎn)品已經(jīng)在工業(yè)測(cè)量中廣泛的應(yīng)用，但由于光線系統(tǒng)存在像差，使得激光光束通過(guò)系統(tǒng)后會(huì)形成彌散斑等現(xiàn)象[22]。在被測(cè)物表面存在不連續(xù)的階躍或孔洞、鏡面反射、顏色較為復(fù)雜或透明等特殊情況時(shí)，激光三角法將難以獲得較好的測(cè)量效果。圖1.3Surphaser高精度激光掃描儀Fig1.3Surphaserhighprecisionlaserscanner

第一章緒論3在國(guó)外，大阪大學(xué)研究開(kāi)發(fā)的自適應(yīng)立體視覺(jué)伺服系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)及系統(tǒng)的自適應(yīng)跟蹤[17]。華盛頓大學(xué)與微軟相互合作，針對(duì)火星衛(wèi)星“探測(cè)者”號(hào)開(kāi)發(fā)寬基線立體視覺(jué)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)火星地形準(zhǔn)確定位和導(dǎo)航操作�？査刽敹蚶砉W(xué)院與豐田技術(shù)研究所共同建立KITTI數(shù)據(jù)集，研究大規(guī)模圖像的車載雙目視覺(jué)，應(yīng)用于自動(dòng)駕駛技術(shù)。在國(guó)內(nèi)，浙江大學(xué)在無(wú)需明確物體的先驗(yàn)運(yùn)動(dòng)情況下獲取特征點(diǎn)的坐標(biāo)，可完成對(duì)具有多自由度的機(jī)械裝置位姿檢測(cè)[18]，哈爾濱工業(yè)大學(xué)使用光束平差法求得精確的雙目相機(jī)內(nèi)外參數(shù)，提高相機(jī)標(biāo)定精度，給出三維運(yùn)動(dòng)雙目視覺(jué)檢測(cè)方案[19]。嫦娥二號(hào)搭載的玉兔號(hào)也配備雙目立體相機(jī)，進(jìn)行避障。圖1.2雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)Fig1.2Binocularstereovisionsystem（2）激光三角法激光三角形法的基本原理是用激光源掃描被測(cè)物體表面，通過(guò)分析經(jīng)待測(cè)表面形貌調(diào)制的光場(chǎng)，根據(jù)接收光與發(fā)送光之間所形成的幾何三角關(guān)系來(lái)獲得物體的三維信息[20][21]。該方法偏置距離大、測(cè)量范圍廣，廣泛應(yīng)用于物體位移、厚度和三維面形測(cè)量。工業(yè)中常用激光位移感應(yīng)器來(lái)檢測(cè)工件表面平整度，盡管該類產(chǎn)品已經(jīng)在工業(yè)測(cè)量中廣泛的應(yīng)用，但由于光線系統(tǒng)存在像差，使得激光光束通過(guò)系統(tǒng)后會(huì)形成彌散斑等現(xiàn)象[22]。在被測(cè)物表面存在不連續(xù)的階躍或孔洞、鏡面反射、顏色較為復(fù)雜或透明等特殊情況時(shí)，激光三角法將難以獲得較好的測(cè)量效果。圖1.3Surphaser高精度激光掃描儀Fig1.3Surphaserhighprecisionlaserscanner

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種立體相位偏折測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)定方法[J]. 劉方明,林嘉睿,孫巖標(biāo),邾繼貴.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2020(05)
[2]提高多頻條紋投影相位提取精度的反向誤差補(bǔ)償法[J]. 毛翠麗,盧榮勝.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]條紋反射法檢測(cè)光學(xué)反射鏡面形[J]. 袁婷,張峰,陶小平,周潤(rùn),付錦江.  光子學(xué)報(bào). 2015(09)
[4]基于條紋反射的非球面鏡三維面形測(cè)量[J]. 唐燕,蘇顯渝,劉元坤,荊海龍.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[5]基于相移和非相干成像的反射鏡面形測(cè)量方法[J]. 劉元坤,蘇顯渝,姜美花,李澤仁.  光電子·激光. 2006(04)
[6]激光三角法綜述[J]. 王曉嘉,高雋,王磊.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2004(S2)
[7]雙目立體視覺(jué)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)及其進(jìn)展[J]. 隋婧,金偉其.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2004(10)

博士論文
[1]三維運(yùn)動(dòng)立體視覺(jué)測(cè)量方法研究[D]. 崔家山.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于多重傾斜波面的光學(xué)自由曲面非零位干涉測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 沈華.南京理工大學(xué) 2014
[3]機(jī)器人雙目立體視覺(jué)若干關(guān)鍵理論問(wèn)題及其技術(shù)實(shí)現(xiàn)研究[D]. 賴小波.浙江大學(xué) 2010
[4]基于數(shù)字光柵投影的結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量技術(shù)與系統(tǒng)研究[D]. 李中偉.華中科技大學(xué) 2009

碩士論文
[1]雙目立體視覺(jué)自定位線掃描三維測(cè)量技術(shù)[D]. 殷玉龍.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于散焦技術(shù)的光柵三維測(cè)量方法研究[D]. 嚴(yán)鑫.江蘇科技大學(xué) 2015
[3]反射表面三維形貌的測(cè)量方法研究[D]. 田宇.山東大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3211051