基于结构光的四通换向阀空间定位系统
发布时间：2021-03-04 05:05
作为热泵空调设备的重要组成部件,四通换向阀一直采用人工手动的方式进行焊接装配,随着近几年空调的普及使用,传统制造工艺中员工劳动强度大,生产效率低等问题逐渐显现,难以满足逐年上涨的消费需求,虽也有企业采用国外的四通阀专机设备,但还是存在着工作环境恶劣,成本昂贵,焊接质量不稳定等缺点。为了实现对四通阀工件的自动化钎焊装配,提高焊接的效率以及质量,提出了一种基于结构光的四通换向阀空间定位方法。通过计算机视觉技术搭配结构光获取四通阀的形貌特征,基于结构光三维测量原理得到被测件关键特征点的坐标位置,从而协助焊接设备进行定位。相较于机器视觉法,结构光法能避免二维视觉测量过程中工件待测位置不共面产生的误差,提高测量精确度,实验结果表明,对于四通阀工件,线结构光法的测量精度优于面结构光,但面结构光法的测量效率更高。结构光法测量误差在0.5mm以内,满足实际要求,本文具体研究内容如下:根据四通阀的加工环境以及视觉系统的测量原理,设计了基于线型结构光的检测系统,研究相机投影模型以及线型光测量数学模型,分析基于线型光视觉系统的定位原理,拟定测量方案。研究张正友标定法的原理,进行相机标定。在RGB,HSV色彩...
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ATOS系列光学三维扫描仪
中国计量大学硕士学位论文德国 CarlZeiss 光电技术有限公司研发了创新型 COMET 三维扫描系统式扫描仪 T-SCANCS 和 T-SCANLV。如图 1.2 所示，COMET6 采用智能制技术，可对投射到被测件上的投影光进行局部调整从而减少外部影响以测量质量，此外采用的 1600 万像素的相机可提供更好的细节效果，而所需量时间不到 1 秒；COMETL3D 是采用蓝色 LED 结构光技术的三维扫描仪用单目视觉进行测量，结构紧凑，成本低，测量时间短，易操作；COMutomated 是用于自动化测量的扫描设备，由 LED 脉冲产生的高强光保证了环境下测量结果的可靠性，而智能定位以及可集成到设备中的测量相机使品能对大型零件进行测量。便携式三维扫描仪 T-SCAN CS 体积小，重量用灵活，操作简单，且动态数据采集范围高，三维扫描更加快速便捷；T-SC 具有动态跟踪功能，因此能对动态零件进行检测，跟踪测量的范围可达 35外还具有现场校准，数据快速获取等功能，适用于质量检测，模具生产等零件快速测量的场景。
（a） Go!SCAN 3D （b） HANDYSCAN 3D （c） METRASCAN 3D图 1.3 加拿大 Creaform 公司产品如图 1.4 所示，海克斯康开发的 StereoScan neo 光学扫描系统适用于小型工件的三维测量，具有较好的机械稳定性和热稳定性，使用光栅投影技术从三个不同的测量角度进行测量，能快速准确的采集复杂零件的形貌特征；SmartScanHE 系统以微型条纹投影技术为基础，操作简便，测量速度快，精度高，稳定性好，即使环境温度变化较大也能获得可靠数据；PrimeScan 紧凑型扫描系统能提供24种分辨率和视场范围的配置，工作距离短，适用于狭小空间下的三维扫描，并可处理高亮或高暗的被测面。
【参考文献】：
期刊论文
[1]精确的线结构光中心提取算法研究[J]. 李春明,王萌萌,刘海洋,杨鹏飞. 机械与电子. 2017(06)
[2]反向摄影大尺度空间结构光三维测量[J]. 肖永亮,文永富,李思坤,张启灿. 影像科学与光化学. 2017(02)
[3]基于面结构光的双目立体匹配算法研究[J]. 顾超,穆平安. 电子科技. 2017(01)
[4]一种基于面结构光的刀具三维测量系统[J]. 刘今越,刘佳斌,郭志红,任东城,任志斌,李洋. 电子测量与仪器学报. 2016(12)
[5]结构光检测大型止推环止推面平面度探究[J]. 何文彦,曹学东,匡龙,张鹏. 光电工程. 2016(11)
[6]三维面型重构中的分区正弦结构光编码算法[J]. 郝伟强,武迎春,刘星宇,郭磊,昝健洲. 山西电子技术. 2016(05)
[7]结构光周期图案的统一解码方法[J]. 刘凯,钟朋. 强激光与粒子束. 2016(09)
[8]空调用四通阀损坏形式研究[J]. 郭锦荣,黄林东. 日用电器. 2016(02)
[9]快速线结构光中心提取算法[J]. 苏小勤,熊显名. 计算机应用. 2016(01)
[10]基于机器视觉的微点焊系统研究与设计[J]. 袁斌,陈树越. 组合机床与自动化加工技术. 2015(11)
博士论文
[1]结构光深度图像获取和处理与三维重建研究[D]. 范剑英.哈尔滨理工大学 2010
[2]基于数字投影的三维条纹形貌测量技术研究[D]. 胡颖嵩.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]一种编码结构光三维重建方法及系统[D]. 王若曦.深圳大学 2017
[2]基于结构光的大物体三维测量关键方法的研究[D]. 吴海涛.南昌航空大学 2016
[3]基于线结构光的三维重构技术的研究与应用[D]. 范建华.华南理工大学 2016
[4]基于结构光的大尺寸工件三维测量研究[D]. 万仁全.华南理工大学 2016
[5]基于机器视觉的微小零件尺寸测量技术研究[D]. 刘国阳.哈尔滨工业大学 2014
[6]视觉测量中的摄像机标定与三维重建方法研究[D]. 蔡珲.哈尔滨工业大学 2013
[7]基于面结构光的承载鞍测量系统研究[D]. 湛承诚.华中科技大学 2011
[8]面结构光三维测量系统的精度研究[D]. 杜宪.华中科技大学 2009
[9]编码结构光条纹亚像素边缘与中心检测技术研究[D]. 董秋玲.哈尔滨理工大学 2008
本文编号：3062614
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ATOS系列光学三维扫描仪
中国计量大学硕士学位论文德国 CarlZeiss 光电技术有限公司研发了创新型 COMET 三维扫描系统式扫描仪 T-SCANCS 和 T-SCANLV。如图 1.2 所示，COMET6 采用智能制技术，可对投射到被测件上的投影光进行局部调整从而减少外部影响以测量质量，此外采用的 1600 万像素的相机可提供更好的细节效果，而所需量时间不到 1 秒；COMETL3D 是采用蓝色 LED 结构光技术的三维扫描仪用单目视觉进行测量，结构紧凑，成本低，测量时间短，易操作；COMutomated 是用于自动化测量的扫描设备，由 LED 脉冲产生的高强光保证了环境下测量结果的可靠性，而智能定位以及可集成到设备中的测量相机使品能对大型零件进行测量。便携式三维扫描仪 T-SCAN CS 体积小，重量用灵活，操作简单，且动态数据采集范围高，三维扫描更加快速便捷；T-SC 具有动态跟踪功能，因此能对动态零件进行检测，跟踪测量的范围可达 35外还具有现场校准，数据快速获取等功能，适用于质量检测，模具生产等零件快速测量的场景。
（a） Go!SCAN 3D （b） HANDYSCAN 3D （c） METRASCAN 3D图 1.3 加拿大 Creaform 公司产品如图 1.4 所示，海克斯康开发的 StereoScan neo 光学扫描系统适用于小型工件的三维测量，具有较好的机械稳定性和热稳定性，使用光栅投影技术从三个不同的测量角度进行测量，能快速准确的采集复杂零件的形貌特征；SmartScanHE 系统以微型条纹投影技术为基础，操作简便，测量速度快，精度高，稳定性好，即使环境温度变化较大也能获得可靠数据；PrimeScan 紧凑型扫描系统能提供24种分辨率和视场范围的配置，工作距离短，适用于狭小空间下的三维扫描，并可处理高亮或高暗的被测面。
【参考文献】：
期刊论文
[1]精确的线结构光中心提取算法研究[J]. 李春明,王萌萌,刘海洋,杨鹏飞. 机械与电子. 2017(06)
[2]反向摄影大尺度空间结构光三维测量[J]. 肖永亮,文永富,李思坤,张启灿. 影像科学与光化学. 2017(02)
[3]基于面结构光的双目立体匹配算法研究[J]. 顾超,穆平安. 电子科技. 2017(01)
[4]一种基于面结构光的刀具三维测量系统[J]. 刘今越,刘佳斌,郭志红,任东城,任志斌,李洋. 电子测量与仪器学报. 2016(12)
[5]结构光检测大型止推环止推面平面度探究[J]. 何文彦,曹学东,匡龙,张鹏. 光电工程. 2016(11)
[6]三维面型重构中的分区正弦结构光编码算法[J]. 郝伟强,武迎春,刘星宇,郭磊,昝健洲. 山西电子技术. 2016(05)
[7]结构光周期图案的统一解码方法[J]. 刘凯,钟朋. 强激光与粒子束. 2016(09)
[8]空调用四通阀损坏形式研究[J]. 郭锦荣,黄林东. 日用电器. 2016(02)
[9]快速线结构光中心提取算法[J]. 苏小勤,熊显名. 计算机应用. 2016(01)
[10]基于机器视觉的微点焊系统研究与设计[J]. 袁斌,陈树越. 组合机床与自动化加工技术. 2015(11)
博士论文
[1]结构光深度图像获取和处理与三维重建研究[D]. 范剑英.哈尔滨理工大学 2010
[2]基于数字投影的三维条纹形貌测量技术研究[D]. 胡颖嵩.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]一种编码结构光三维重建方法及系统[D]. 王若曦.深圳大学 2017
[2]基于结构光的大物体三维测量关键方法的研究[D]. 吴海涛.南昌航空大学 2016
[3]基于线结构光的三维重构技术的研究与应用[D]. 范建华.华南理工大学 2016
[4]基于结构光的大尺寸工件三维测量研究[D]. 万仁全.华南理工大学 2016
[5]基于机器视觉的微小零件尺寸测量技术研究[D]. 刘国阳.哈尔滨工业大学 2014
[6]视觉测量中的摄像机标定与三维重建方法研究[D]. 蔡珲.哈尔滨工业大学 2013
[7]基于面结构光的承载鞍测量系统研究[D]. 湛承诚.华中科技大学 2011
[8]面结构光三维测量系统的精度研究[D]. 杜宪.华中科技大学 2009
[9]编码结构光条纹亚像素边缘与中心检测技术研究[D]. 董秋玲.哈尔滨理工大学 2008
本文编号：3062614
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