編碼靶標被廣泛應(yīng)用于視覺測量中,如視覺攝影測量中應(yīng)用編碼靶標可實現(xiàn)多角度拍攝圖像的精確匹配,靶標成像式位姿測量系統(tǒng)若采用編碼靶標可減小成像視場,實現(xiàn)高精度測量。編碼靶標的設(shè)計以及快速精確匹配對視覺測量技術(shù)的發(fā)展具有現(xiàn)實意義,在多個領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,如機器人運動控制系統(tǒng)、大范圍高精度檢測系統(tǒng)及大尺寸物體三維表面檢測等。本文提出了一種全息性編碼靶標方案,該編碼靶標應(yīng)用于位姿測量可提高測量范圍和測量精度。并對目前解碼方法中仿射變換對相對成像面大角度成像不能正確解碼的問題,提出了一種圖像逆投影校正匹配的解碼算法。該解碼方法,還可應(yīng)用于攝影測量中的編碼靶標解碼匹配,不受編碼規(guī)則限制,可有效提高解碼正確率。具體完成的研究工作如下:1.分析位姿測量現(xiàn)狀,提出利用編碼靶標改進測量;針對編碼靶標研究現(xiàn)狀,進行編碼靶標設(shè)計和解碼,具有現(xiàn)實意義。2.設(shè)計了一種具有全息特性的平面編碼靶標,由局部編碼即可獲得該部分在靶標上的位置及靶標整體狀態(tài);只需3個基元就能通過編碼組合實現(xiàn)全息特性,只要獲取多于4個編碼單元的圖像即可實現(xiàn)解碼和測量。在靶標中還加入了方位特性,大大降低了解碼難度。3.針對編碼靶標的解碼匹配問題,提... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

車輪位姿測量Fig.1-1Wheelposemeasurement

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2高的精度；在采用雙攝像機測量系統(tǒng)時比單攝像機測量系統(tǒng)具有更高的軸向重復(fù)性精度。圖1-1車輪位姿測量圖1-2單目視覺測量系統(tǒng)Fig.1-1WheelposemeasurementFig.1-2Monocularvisionmeasuringsystem天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院的陳杉、周濤等[6]設(shè)計的單目位姿視覺傳感測量系統(tǒng)，此傳感測量系統(tǒng)運用于汽車四輪的定位中，如圖1-1所示，在汽車的車輪上固定編碼靶標，在車輪旁邊安裝攝像機，確保攝像機可以采集到靶標中全部的大特征點，如圖1-2所示，再通過測量編碼靶標的位姿來反映汽車車輪的姿態(tài)。但是由于其在采集圖像時需要采集到編碼靶標中全部的大特征點，在測量過程中會限制系統(tǒng)測量的范圍。北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院的王中宇、李亞如等[7]，利用點特征的單目視覺，根據(jù)在同一平面內(nèi)的幾個點計算出位姿，其位姿測量系統(tǒng)如圖1-3所示，此機器人單目視覺測量中，攝像機固定于機器人手臂，編碼靶標固定在旋轉(zhuǎn)臺上，然后攝像機拍攝靶標圖像進行位姿測量驗證，此位姿測量系統(tǒng)要求整個編碼靶標都得在攝像機的視場內(nèi)，如圖1-4所示。圖1-3機器人單目視覺測量系統(tǒng)圖1-4實際測量靶標圖Fig.1-3RobotmonocularvisionmeasurementsystemFig.1-4Actualmeasurementtargetmap相較于國內(nèi)，國外靶標測量系統(tǒng)的發(fā)展起步時間比較早，發(fā)展時間長，技術(shù)已日趨成熟，已經(jīng)到了市場應(yīng)用層面；由于技術(shù)封鎖等原因?qū)е缕渲械母呔葴y量和標定技術(shù)處于保密狀態(tài)，國內(nèi)對于編碼靶標位姿測量系統(tǒng)的研究仍處于初步階段。近幾年，隨著加入視覺測量領(lǐng)域的專家越來越多，且圖像處理手段、計算機視覺理論的不斷發(fā)展[8-10]，使得靶標位姿測量系統(tǒng)的建立得到相應(yīng)的理論和技術(shù)支持，并在精度方面不斷的提高。但是目前

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2高的精度；在采用雙攝像機測量系統(tǒng)時比單攝像機測量系統(tǒng)具有更高的軸向重復(fù)性精度。圖1-1車輪位姿測量圖1-2單目視覺測量系統(tǒng)Fig.1-1WheelposemeasurementFig.1-2Monocularvisionmeasuringsystem天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院的陳杉、周濤等[6]設(shè)計的單目位姿視覺傳感測量系統(tǒng)，此傳感測量系統(tǒng)運用于汽車四輪的定位中，如圖1-1所示，在汽車的車輪上固定編碼靶標，在車輪旁邊安裝攝像機，確保攝像機可以采集到靶標中全部的大特征點，如圖1-2所示，再通過測量編碼靶標的位姿來反映汽車車輪的姿態(tài)。但是由于其在采集圖像時需要采集到編碼靶標中全部的大特征點，在測量過程中會限制系統(tǒng)測量的范圍。北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院的王中宇、李亞如等[7]，利用點特征的單目視覺，根據(jù)在同一平面內(nèi)的幾個點計算出位姿，其位姿測量系統(tǒng)如圖1-3所示，此機器人單目視覺測量中，攝像機固定于機器人手臂，編碼靶標固定在旋轉(zhuǎn)臺上，然后攝像機拍攝靶標圖像進行位姿測量驗證，此位姿測量系統(tǒng)要求整個編碼靶標都得在攝像機的視場內(nèi)，如圖1-4所示。圖1-3機器人單目視覺測量系統(tǒng)圖1-4實際測量靶標圖Fig.1-3RobotmonocularvisionmeasurementsystemFig.1-4Actualmeasurementtargetmap相較于國內(nèi)，國外靶標測量系統(tǒng)的發(fā)展起步時間比較早，發(fā)展時間長，技術(shù)已日趨成熟，已經(jīng)到了市場應(yīng)用層面；由于技術(shù)封鎖等原因?qū)е缕渲械母呔葴y量和標定技術(shù)處于保密狀態(tài)，國內(nèi)對于編碼靶標位姿測量系統(tǒng)的研究仍處于初步階段。近幾年，隨著加入視覺測量領(lǐng)域的專家越來越多，且圖像處理手段、計算機視覺理論的不斷發(fā)展[8-10]，使得靶標位姿測量系統(tǒng)的建立得到相應(yīng)的理論和技術(shù)支持，并在精度方面不斷的提高。但是目前

【參考文獻】：
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本文編號：3334079