非標零部件是眾多工業(yè)產(chǎn)品的重要組成部分,它的質量也是影響相關工業(yè)產(chǎn)品質量的重要因素,因此,精確、快速地完成非標零部件的制作與檢測是實現(xiàn)工業(yè)智能制造的關鍵。然而,現(xiàn)有各類裝備上的非標零部件大部分都是三維幾何結構,根據(jù)已有的三維非標零部件快速設計和生成產(chǎn)品模型,以解決因為人工設計與仿制效率低下、數(shù)據(jù)模型容易丟失等問題,是貫徹當下“工業(yè)4.0”、“工業(yè)自動化”以及“中國制造2025”等相關戰(zhàn)略的重要實現(xiàn)目標。逆向工程技術可以對產(chǎn)品的整個外觀形狀進行映射,重建出產(chǎn)品表面的三維幾何模型,并生成制造產(chǎn)品所需的數(shù)字文件。伴隨著微軟Kinect和華碩XTion等新型3D掃描設備的推出,基于這些設備的三維重建技術的研究也引起了更多研究人員的關注。本文利用Kinect設備抗光照不足、顏色干擾等優(yōu)勢獲取到非標零部件的深度圖像,研究了一種圖像增強算法來解決原深度數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性及存在問題,提升了數(shù)據(jù)精度。通過對相機標定原理進行深入分析,得到標定所得相機參數(shù)計算出當前相機位姿下零件表面空間坐標信息。通過對點云數(shù)據(jù)進行點云濾波、點云分割、點云配準、點云曲面重建方面的研究,找出適用于本文基于Kinect的非標零部件的...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題的背景和意義
    1.2 主要工作及組織架構
        1.2.1 本文研究內容
        1.2.2 本文組織架構
第二章 三維重建與立體尺寸測量技術
    2.1 計算機視覺
    2.2 三維重建技術
        2.2.1 被動式三維重建技術
        2.2.2 主動式三維重建技術
    2.3 國內外研究現(xiàn)狀
        2.3.1 基于Kinect的三維重建
        2.3.2 三維尺寸測量技術
第三章 非標零件點云信息獲取
    3.1 實驗方案選擇
        3.1.1 非標零件特征
        3.1.2 測量目標
        3.1.3 方案確定
    3.2 Kinect簡介
        3.2.1 Kinect硬件結構
        3.2.2 深度信息獲取原理
    3.3 相機標定與坐標系轉換
        3.3.1 坐標系介紹
        3.3.2 坐標系轉換
        3.3.3 相機標定原理
        3.3.4 Kinect相機標定
    3.4 深度圖像信息處理
        3.4.1 圖像獲取
        3.4.2 深度數(shù)據(jù)修復
    3.5 點云獲取
        3.5.1 點云簡介
        3.5.2 數(shù)據(jù)計算
第四章 點云信息預處理
    4.1 點云濾波
    4.2 點云配準
        4.2.1 點云的配準過程
        4.2.2 變換矩陣解析
        4.2.3 ICP算法
    4.3 點云分割
    4.4 表面生成
        4.4.1 Delaunay三角剖分
        4.4.2 確定初始三角形
        4.4.3 擴展新的三角形
        4.4.4 本章小結
第五章 三維重建系統(tǒng)設計及實驗
    5.1 實驗運行與開發(fā)環(huán)境
    5.2 實驗流程
    5.3 實驗過程分析
        5.3.1 閾值分割
        5.3.2 確定感興趣區(qū)域(ROI)
        5.3.3 邊緣提取
        5.3.4 邊緣擬合
        5.3.5 結果可視化
    5.4 檢測結果分析
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文及研究成果



本文編號：3775805