隨著計算機技術的飛速發(fā)展,計算機輔助工具逐步從二維平面圖片轉(zhuǎn)換到三維空間立體圖。另外,在國內(nèi)設計模式主要采用正向設計模式,但這種模式的設計周期較長。為此產(chǎn)生了逆向設計模式,機器視覺的發(fā)展促進了逆向設計的飛速發(fā)展。機器視覺中的結(jié)構(gòu)光測量是機器視覺中精度最高的一種方法。測量速度相對較快,其在工業(yè)、軍事、醫(yī)療器械方面起到了巨大的影響。 本文是受哈爾濱某公司委托研制牙模三維反求系統(tǒng),最終開發(fā)出義齒的CAD/CAM系統(tǒng)。依據(jù)企業(yè)的相關技術要求設計并研制了三維反求系統(tǒng)。系統(tǒng)利用機器視覺原理進行測量與反求,采用的結(jié)構(gòu)光的測量模式對牙模表面數(shù)據(jù)進行采集;對牙模測量系統(tǒng)進行了標定,其中包括攝像機內(nèi)部和外部參數(shù)標定、光平面的標定、回轉(zhuǎn)中心的標定。 設計牙模三維反求裝置的機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)方面,設計2自由度回轉(zhuǎn)式牙模測量機構(gòu);在控制方面采用上位機、單片機結(jié)合的控制方式,本文采用89C51單片機對57BYG250FB型步進電機進行控制并用C語言進行單片機程序的編寫,利用Max232芯片和串口與計算機進行串口通信,使用工業(yè)攝像機和一字線激光器對牙模表面進行測量;利用VB語言編寫上位機測量軟件界面,對下位...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 反求工程簡述
        1.2.2 雙目立體視覺測量
        1.2.3 單目視覺方法
        1.2.4 結(jié)構(gòu)光測量方法
    1.3 本課題研究的內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 牙模反求系統(tǒng)框架與測量方法
    2.1 引言
    2.2 牙模反求系統(tǒng)框架
    2.3 攝像機模型的建立
        2.3.1 攝像機透視投影模型
        2.3.2 線性攝像機模型
        2.3.3 非線性攝像機模型
    2.4 一字線結(jié)構(gòu)光的理論建模
        2.4.1 線結(jié)構(gòu)光的光平面
        2.4.2 反求圖像中特征點的空間三維坐標
    2.5 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)與控制模塊的設計
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設計與方案的選擇
        3.2.1 系統(tǒng)對運動動作的要求
        3.2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案設計與選擇
        3.2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建模
    3.3 系統(tǒng)控制電路的設計與電路的實現(xiàn)
    3.4 軟件編程
        3.4.1 上位機
        3.4.2 下位機
    3.5 本章小結(jié)
第4章 測量系統(tǒng)的標定與目標的三維重建
    4.1 引言
    4.2 牙模反求測量系統(tǒng)標定的方法
        4.2.1 攝像機標定方法
        4.2.2 光平面標定方法
    4.3 牙模反求測量系統(tǒng)的標定與結(jié)果
        4.3.1 攝像機鏡頭的徑向畸變的校正
        4.3.2 攝像機標定過程
        4.3.3 一字線激光光平面的標定
        4.3.4 回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)中心的標定
    4.4 牙模表面數(shù)據(jù)的三維重建
    4.5 牙模反求實驗過程與誤差分析
        4.5.1 牙模反求實驗過程
        4.5.2 牙模反求誤差及誤差分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)的實現(xiàn)及測量操作
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)測量流程
    5.3 牙模數(shù)據(jù)采集
        5.3.1 攝像機的標定
        5.3.2 光平面的標定過程
        5.3.3 回轉(zhuǎn)軸標定過程
    5.4 提取采集圖片組點的三維數(shù)據(jù)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3887882