【摘要】：本文是基于“標(biāo)準(zhǔn)化牛場的牛糞清理裝置研發(fā)”項(xiàng)目的雙目工業(yè)相機(jī)的測距系統(tǒng)。主要使用MV-EM120M工業(yè)相機(jī)和AFT-1614MP工業(yè)鏡頭,對物體進(jìn)行拍攝,識別出物體并進(jìn)行距離測量,進(jìn)而幫助牛糞清理機(jī)器人搭載的機(jī)械臂能夠準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)抓舉功能。針對該設(shè)計(jì)的需求,本文主要從攝像機(jī)的雙目標(biāo)定、圖像的立體匹配和雙目測距三個(gè)方面,建立一套完整的雙目測距體系。為了更能達(dá)到項(xiàng)目所需,本論文對測距體系的雙目標(biāo)定和立體匹配部分都做了相應(yīng)的改進(jìn)。論文在VS2010+OpenCV2.4.9環(huán)境下主要對以下任務(wù)進(jìn)行了研究與實(shí)驗(yàn):(1)相機(jī)標(biāo)定。由于對實(shí)驗(yàn)精度的要求,拋棄了傳統(tǒng)的棋盤格標(biāo)定板,選用一種具有更高精度的AFT-CT430標(biāo)定板,并且根據(jù)此標(biāo)定板編寫了適用于它的算法,讓標(biāo)定結(jié)果更加準(zhǔn)確。(2)立體匹配。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求,所研究的檢測特征點(diǎn)和構(gòu)建描述符選用SURF算法,并使用暴力匹配法進(jìn)行特征點(diǎn)的初步匹配。由于誤匹配點(diǎn)過多無法高效的進(jìn)行下一步測距,因此本文對篩選錯(cuò)誤匹配點(diǎn)選用的是極限約束法,最終在篩選錯(cuò)誤點(diǎn)數(shù)和篩選錯(cuò)誤點(diǎn)平均時(shí)間都有了很大的提升。(3)雙目測距。根據(jù)所提出的匹配方法和單應(yīng)性矩陣模型確定出目標(biāo)物,并確定出目標(biāo)物的大致中心點(diǎn),最后使用匯聚式雙目測距法得到目標(biāo)物體深度的信息。由于標(biāo)定和特征匹配建立了速度和高精度的基礎(chǔ),因此項(xiàng)目最終實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)確定與測距系統(tǒng)整體處理速度提高了 1.1倍,誤差率最高為1.25%。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以確定,所提出的算法可以較好的應(yīng)用于牛場的牛糞清理裝置中。
【圖文】：

２．３．１邋攝像機(jī)逡逑（一）攝像機(jī)產(chǎn)品介紹和產(chǎn)品特點(diǎn)逡逑如圖２－２所示，，ＭＶ－ＥＭ系列小型千兆網(wǎng)工業(yè)相機(jī)具有很高的分辨率最高可達(dá)１４００萬像素，逡逑最高可達(dá)到１２０幀每秒的幀頻，以千兆以太網(wǎng)（ＧｉｇＥ）傳輸，具有高信噪比，觸發(fā)存圖，并且支逡逑持Ｗｉｎｄｏｗｓ邋ＸＰ、Ｗｉｎ７、Ｗｉｎ８的３２／６４位下程序開發(fā)功能以及機(jī)身自帶緩存功能。在農(nóng)業(yè)、制造逡逑業(yè)、零部件檢測、尺寸檢測、食品、醫(yī)學(xué)和環(huán)保等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。逡逑－６－逡逑

寧夏大學(xué)碩士學(xué)位論文邐第二章雙目立體視覺系統(tǒng)的構(gòu)萬逡逑ＡＦＴ－ＭＰ系列工業(yè)鏡頭，如圖２－３所示。該系列鏡頭是一款高分辨率的工業(yè)鏡頭，具有低失逡逑真的設(shè)計(jì)、低畸變率和多種校正方式，最大限度的減少了像差，使其在空間頻率數(shù)高的頻帶處也逡逑可維持較高的ＭＴＦ值（考察鏡頭成像品質(zhì)的依據(jù)之一），對比度清晰度高，鏡頭光圈、焦距都逡逑可調(diào)節(jié)并且?guī)в墟i扣可以鎖緊。綜上所述此相機(jī)非常適合對畫質(zhì)要求高的場合，能配合百萬像素逡逑的工業(yè)相機(jī)使用，所以本項(xiàng)目運(yùn)用這類相機(jī)。除此之外，還可以運(yùn)用到：工廠自動(dòng)化，機(jī)器視覺，逡逑圖像處理，具有高精度檢測，測量和識別的領(lǐng)域等。逡逑圖２－３攝像頭逡逑（二）攝像頭性能參數(shù)逡逑相機(jī)和鏡頭是不可分割的整體，如表２－２所示是具體運(yùn)用的此項(xiàng)目攝像頭參數(shù)：逡逑邐表２－２攝像頭性能參數(shù)邐逡逑參數(shù)列表邐參數(shù)值邐逡逑型號邐ＡＦＴ－１６１４ＭＰ逡逑分辨率邐１００１ｐ／ｍｍ（２ＭＰ）逡逑靶面尺寸邐２／３＂逡逑接口邐Ｃ逡逑焦距邐１６ｍｍ逡逑Ｆ邋值邐ＦＩ．４？Ｆ３２逡逑后焦距邐９．８７ｍｍ逡逑光圈類型邐手動(dòng)逡逑視場角邐２９．０２°逡逑畸變邐＜１°／。逡逑對焦范圍邐００邋￣邋０．２ｍ逡逑鍍膜波長邐４００ｎｍ？９５０ｎｍ逡逑濾鏡接口邐Ｍ３０
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TP242

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本文編號：2707515