隨著制造業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)接觸式測量方式逐漸不能滿足工業(yè)生產(chǎn)對速度和精度的要求,視覺測量作為一項(xiàng)非接觸、實(shí)時性的三維測量手段得到了廣泛關(guān)注,基于三角測量原理的線結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)更是由于其精度高、大量程等優(yōu)點(diǎn)成為了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,其中如何精確的對線結(jié)構(gòu)光視覺測量系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)定以及在復(fù)雜環(huán)境下對光條進(jìn)行中心提取是該技術(shù)研究的重點(diǎn),對于提高系統(tǒng)的靈活性和測量的精確性有重要意義。本文以線結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)為研究對象,針對系統(tǒng)中視覺傳感器的標(biāo)定和光條中心提取等關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究,最后搭建了基于線結(jié)構(gòu)光的視覺測量平臺,通過對標(biāo)準(zhǔn)件的高度測量和表面的三維重建對系統(tǒng)的測量精度進(jìn)行了評定。本文的主要研究內(nèi)容可列為如下幾點(diǎn):（1）研究了基于線結(jié)構(gòu)光三維視覺測量的基本原理和數(shù)學(xué)模型,搭建了基于線結(jié)構(gòu)光的三維視覺測量平臺。（2）針對視覺傳感器標(biāo)定問題,研究了相機(jī)標(biāo)定技術(shù)和基于交比不變原理的結(jié)構(gòu)光光平面標(biāo)定方法。采用改進(jìn)的二維棋盤格靶標(biāo)對結(jié)構(gòu)光視覺傳感器進(jìn)行了標(biāo)定,并對標(biāo)定的精度進(jìn)行了評定。（3）針對金屬表面上復(fù)雜的結(jié)構(gòu)光光條中心提取問題,提出了一種適用的光條中心提取算法。首先結(jié)合光條圖像中光條的灰度和灰... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

國內(nèi)外結(jié)構(gòu)光視覺產(chǎn)品

第 1 章 緒 論三維測量方法，敘述了結(jié)構(gòu)光視覺測量技術(shù)國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，并對線結(jié)構(gòu)光視覺測量關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行闡述；最后簡要說明了本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排。第二章：闡述了視覺測量中的三角測量原理和線結(jié)構(gòu)光三維測量中涉及的數(shù)學(xué)理論。首先詳細(xì)介紹了三角測量中的垂直入射式和斜入射式兩種投射方式，并將兩種方式進(jìn)行了對比。而后對線結(jié)構(gòu)光三維測量中涉及的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系、相機(jī)成像模型和視覺測量線面模型進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析，為線結(jié)構(gòu)光三維測量提供了理論基礎(chǔ)。

首先對三角法測量原理進(jìn)行了闡述，然后介紹了線結(jié)構(gòu)光視覺測標(biāo)系知識和攝像機(jī)成像數(shù)學(xué)模型，最后對系統(tǒng)采用的數(shù)學(xué)線面模。角法測量原理構(gòu)光三維測量系統(tǒng)主要由一臺計(jì)算機(jī)、工業(yè)相機(jī)、工業(yè)鏡頭、線組成，其基本工作原理如圖 2-1 所示。激光器投射出線結(jié)構(gòu)光于物測物體表面形成了基于物體形狀的獨(dú)特調(diào)制光條，物體的三維信光條上，工業(yè)相機(jī)采集被測物體攜帶的光條信息，通過計(jì)算機(jī)對理，得到激光條紋的中心圖像信息，當(dāng)攝像機(jī)與激光器的相對位據(jù)測量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，便可將圖像上激光條紋的二維點(diǎn)轉(zhuǎn)換到前面所述僅為一處光條求解出的三維信息，若想重建物體表面的三移動平臺，用線激光器掃過物體得到多幅物體表面不同位置處的后將每處光條所對應(yīng)的三維點(diǎn)云進(jìn)行拼接得到物體表面的三維輪

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]室內(nèi)環(huán)境下線結(jié)構(gòu)光光條提取方法[J]. 方夏章,李垚,方毅.  傳感器與微系統(tǒng). 2018(10)
[2]三坐標(biāo)測量機(jī)及其應(yīng)用[J]. 韋國平.  科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2018(24)
[3]“中國制造2025”戰(zhàn)略解讀:制造業(yè)轉(zhuǎn)型靠什么?[J]. 徐習(xí)明,王瑞,韓誼,詹穎,田軼.  智能制造. 2018(08)
[4]基于Tsai兩步法的視覺點(diǎn)膠系統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定方法[J]. 馬喜平,李迪,姚俠楠,馬苑晉.  自動化與儀表. 2018(05)
[5]基于線結(jié)構(gòu)光的桌面3D掃描技術(shù)[J]. 歐攀,王定中.  光學(xué)儀器. 2017(04)
[6]基于非剛體軌跡基的線性自標(biāo)定方法[J]. 彭亞麗,劉侍剛,裴炤,武杰,汪西莉.  電子學(xué)報. 2017(01)
[7]基于改進(jìn)灰度重心法的光帶中心提取算法[J]. 張小艷,王曉強(qiáng),白福忠,田朝平,梅秀莊.  激光與紅外. 2016(05)
[8]基于主成分分析的結(jié)構(gòu)光條紋中心提取方法[J]. 蔡懷宇,馮召東,黃戰(zhàn)華.  中國激光. 2015(03)
[9]基于新方向模板法的火炮內(nèi)腔三維重構(gòu)研究[J]. 劉文毅,龔曉峰.  計(jì)算機(jī)仿真. 2015(02)
[10]基于多尺度分析的激光光條中心點(diǎn)坐標(biāo)提取方法[J]. 李鳳嬌,李小菁,劉震.  光學(xué)學(xué)報. 2014(11)

博士論文
[1]激光測量中光條關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王春艷.吉林大學(xué) 2014
[2]三維視覺檢測儀器化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 薛婷.天津大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于雙目立體視覺的三維重建技術(shù)研究[D]. 黃學(xué)然.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]基于飛行時間的激光測距技術(shù)研究[D]. 支元祥.陜西師范大學(xué) 2018
[3]基于基礎(chǔ)矩陣的相機(jī)自標(biāo)定方法研究[D]. 李士杰.大連理工大學(xué) 2018
[4]基于線激光掃描的全角度三維成像系統(tǒng)[D]. 張汝婷.浙江大學(xué) 2015
[5]基于區(qū)域生長和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的MRI圖像處理研究[D]. 陳筱.中南民族大學(xué) 2012
[6]激光三角法在物體三維輪廓測量中的應(yīng)用[D]. 湯強(qiáng)晉.東南大學(xué) 2006



本文編號：3239026