【摘要】：隨著計算機(jī)和光學(xué)領(lǐng)域的不斷的發(fā)展,工業(yè)上三維測量領(lǐng)域的測量方式也越來越多,從傳統(tǒng)的機(jī)械式測量方法到現(xiàn)在多使用計算機(jī)視覺等光學(xué)三維測量方法對物體進(jìn)行三維尺寸的測量。光學(xué)三維測量方法由于不會與物體發(fā)生表面接觸,使得物體表面對測量結(jié)果的影響較小,并且其測量速度快,結(jié)構(gòu)較簡單,價格適中,最重要的是精度較高,在各個方面都能滿足工業(yè)測量的要求,因此,它的應(yīng)用范圍越來越廣泛,在工業(yè)制造、缺陷檢測、質(zhì)量檢測、生物醫(yī)學(xué)、智能機(jī)器人等領(lǐng)域都有較廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。本論文選用光學(xué)三維測量方法中結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)易于搭建且精度較高的測量方式單線結(jié)構(gòu)光三維測量方法搭建測量系統(tǒng),由選定的測量方案設(shè)計了各器件的安裝結(jié)構(gòu),通過計算得到該系統(tǒng)的測量范圍以及預(yù)估測量精度。接著使用圓點標(biāo)定板在圖像處理軟件中完成了對測量系統(tǒng)的標(biāo)定,包括相機(jī)標(biāo)定、光平面的標(biāo)定和運動位移標(biāo)定;對拍攝到的激光光條使用灰度重心法進(jìn)行激光光條中心線的提取,結(jié)合標(biāo)定時確定的二維圖像坐標(biāo)和三維坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系,分析處理一系列物體表面光條圖像,完成物體表面的三維重建;由表面三維重建結(jié)果得到物體的Z坐標(biāo)圖像,分析該圖像上的特征點得到所需的高度測量結(jié)果。本論文首先對不同高度的標(biāo)準(zhǔn)高度塊進(jìn)行高度的測量,得到本系統(tǒng)的測量誤差范圍并通過標(biāo)準(zhǔn)塊的測量驗證了本系統(tǒng)的測量范圍;最后對目標(biāo)物體進(jìn)行表面三維重建,得到其5個特征位置的高度值,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)高度塊的測量結(jié)果使用不確定度對其進(jìn)行精度分析并對最后的結(jié)果進(jìn)行誤差分析。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH74;TP391.41

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本文編號：2687136