基于立體視覺光纖模塊檢測算法研究
發(fā)布時間:2020-06-08 10:44
【摘要】:隨著光纖通信產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,光模塊的需求量急劇增加,尤其是小型可插拔式光纖模塊(SFP)市場需求量大大增加。目前,國內(nèi)類似SFP生產(chǎn)缺陷的檢測仍然采用傳統(tǒng)的人眼檢測方法。由于人工檢測效率低、精度低、勞動強(qiáng)度大,檢測質(zhì)量不穩(wěn)定等問題,研究光纖模塊缺陷視覺檢測系統(tǒng)勢在必行。光纖模塊變形檢測是光纖缺陷檢測系統(tǒng)的核心組成部分,本文研究的是基于雙目視覺檢測光纖模塊變形缺陷,論文的主要工作包括以下幾個方面:(1)攝像機(jī)標(biāo)定算法研究。標(biāo)定作為立體視覺的首要步驟,本文深入研究對比了幾種經(jīng)典攝像機(jī)標(biāo)定方法,對攝像機(jī)成像模型中各坐標(biāo)系、坐標(biāo)系之間的相互變換以及畸變處理進(jìn)行了詳細(xì)的理論描述與分析。對其中的張正友標(biāo)定方法進(jìn)行了詳盡研究,分析了各個步驟的實(shí)現(xiàn)的具體算法流程,并進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。(2)改進(jìn)了分層模糊梯度增強(qiáng)SURF特征提取算法。針對平坦區(qū)域梯度變化不明顯、邊緣區(qū)域梯度變化劇烈而帶來的不穩(wěn)定點(diǎn)的問題,在分析對比Harris、SIFT、SURF等常用特征提取算法優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上,引入分層模糊函數(shù)對SURF特征提取算法進(jìn)行梯度變換分層增強(qiáng)。改進(jìn)后的算法能夠很好的剔除光纖模塊在不平坦及邊緣區(qū)域的不穩(wěn)定點(diǎn),提高了特征點(diǎn)提取正確率。(3)基于BBF(Best Bin First)改進(jìn)了KD-Tree匹配點(diǎn)搜索策略。針對如何剔除誤匹配點(diǎn),分析對比傳統(tǒng)特征匹配搜索策略,選取了KD-Tree搜索策略。深入研究KD-Tree維度的受限問題,提出了一種基于BBF改進(jìn)的KD-Tree的立體匹配搜索策略算法,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明,該改進(jìn)算法降低了誤匹配率。(4)完成了光纖模塊缺陷檢測試驗(yàn)。搭建光纖模塊雙目立體視覺檢測硬件和軟件環(huán)境。通過立體匹配對獲取到的大場景目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行點(diǎn)云計算得到點(diǎn)云信息,將深度參數(shù)信息與標(biāo)準(zhǔn)模板庫中的深度模板進(jìn)行精確配準(zhǔn),得出光纖模塊的缺陷判定結(jié)果。
【圖文】:
[17]及現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上,根據(jù)檢了立體視覺的方案設(shè)計,,然后根了相關(guān)的經(jīng)典算法理論,并根據(jù)對研究實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對改進(jìn)的理論算法進(jìn)行大量可重踐回到理論的反復(fù)過程,最終得示:
圖 2.1 小孔成像原理機(jī)線性成像模型的后續(xù)原理解釋需要,定義以下坐標(biāo)系[20]:像素坐標(biāo)系0o uv立以圖像左上角的0o 為坐標(biāo)原點(diǎn),任意一個像素的坐標(biāo) ( u ,列數(shù)和行數(shù)對應(yīng)的二維平面坐標(biāo)系。其中u、 v軸分別平行于cy 。物理坐標(biāo)系lo xy使用攝像機(jī)光軸cZ 和像平面垂直相交點(diǎn)lo 作為原點(diǎn),以毫標(biāo)系。 x ,y 軸分別平行于攝像機(jī)坐標(biāo)系的cx 和cy 。機(jī)坐標(biāo)系c c c co x y z,以攝像機(jī)攝像機(jī)自身透鏡光心co 為原點(diǎn) ,c cx y 平行于圖像平
【學(xué)位授予單位】:湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TP391.41;TN929.11
【圖文】:
[17]及現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上,根據(jù)檢了立體視覺的方案設(shè)計,,然后根了相關(guān)的經(jīng)典算法理論,并根據(jù)對研究實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對改進(jìn)的理論算法進(jìn)行大量可重踐回到理論的反復(fù)過程,最終得示:
圖 2.1 小孔成像原理機(jī)線性成像模型的后續(xù)原理解釋需要,定義以下坐標(biāo)系[20]:像素坐標(biāo)系0o uv立以圖像左上角的0o 為坐標(biāo)原點(diǎn),任意一個像素的坐標(biāo) ( u ,列數(shù)和行數(shù)對應(yīng)的二維平面坐標(biāo)系。其中u、 v軸分別平行于cy 。物理坐標(biāo)系lo xy使用攝像機(jī)光軸cZ 和像平面垂直相交點(diǎn)lo 作為原點(diǎn),以毫標(biāo)系。 x ,y 軸分別平行于攝像機(jī)坐標(biāo)系的cx 和cy 。機(jī)坐標(biāo)系c c c co x y z,以攝像機(jī)攝像機(jī)自身透鏡光心co 為原點(diǎn) ,c cx y 平行于圖像平
【學(xué)位授予單位】:湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TP391.41;TN929.11
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:2702968
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