面向大型产品的工业摄影测量技术研究与系统开发
发布时间：2021-12-19 05:04
大型产品的制造水平是衡量国家制造能力的标准之一,大型产品对制造的精细化、产品外型设计的复杂化以及安装调试精度的高标准化提出了更高的要求。在航空航天设计制造领域,常常需要对跨度在十米以上的大型零部件的三维几何信息进行高效、精确的测量。为了实现大型产品的三维数字化测量,本文开展了面向大型产品的工业摄影测量技术研究,主要研究内容包括:1、系统性地阐述工业摄影测量技术的相关理论基础和技术框架,工业摄影测量的技术框架包含单相机成像模型、特征的提取与匹配、两视图几何求解和多视图几何求解。其中两视图几何求解包括建立两视图几何关系和三角法几何重建,多视图几何求解分为图像姿态求解和光束法平差优化。2、设计了一种基于亚像素边缘的编码标记点识别定位算法。针对编码点重复使用的问题,从规划拍摄策略和建立编码点邻域依赖关系两个角度,设计了重复编码点的唯一性识别方法。结合三视图几何极线约束,研究了非编码标记点的快速稳定匹配算法。3、为获取摄影测量中的尺度信息,研究了基于多根标准尺的尺度恢复方法。详细讨论了影响工业摄影测量精度的各项因素,并从重复性测量、标尺长度测量、对比测量这三个方面,对本文开发的工业摄影测量系统进...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大型产品测量应用领域
图 1. 2 激光跟踪仪原理 图 1. 3 激光雷达激光雷达扫描仪如图 1. 3 所示，将激光技术与雷达技术相融合，向被测物体表面投射激处理物体反射的激光信号计算待测量物体的空间坐标[10-11]。激光雷达具备对大型产品表面进行测量的能力，能够直接获得有效区域内的稠密点云，测量效率相对于激光跟踪仪明显[12]。然而激光雷达在对大型物体进行三维重建时点云会出现近密远疏的情况，点云不能自接，需要转站手动拼接，且激光雷达受被测物体表面因素影响较大。数字近景工业摄影测量系统利用相机获取被测对象的图像，在计算机视觉中的相关算基础上分析图像，计算出被测对象上点的三维坐标等信息[13-14]。工业摄影测量技术具备测活、高效、高精度、抗干扰能力强等优势，能够满足工业大型产品的快速、精确数字化测求[15-17]。
图 1. 2 激光跟踪仪原理 图 1. 3 激光雷达激光雷达扫描仪如图 1. 3 所示，将激光技术与雷达技术相融合，向被测物体表面投射激处理物体反射的激光信号计算待测量物体的空间坐标[10-11]。激光雷达具备对大型产品表面进行测量的能力，能够直接获得有效区域内的稠密点云，测量效率相对于激光跟踪仪明显[12]。然而激光雷达在对大型物体进行三维重建时点云会出现近密远疏的情况，点云不能自接，需要转站手动拼接，且激光雷达受被测物体表面因素影响较大。数字近景工业摄影测量系统利用相机获取被测对象的图像，在计算机视觉中的相关算基础上分析图像，计算出被测对象上点的三维坐标等信息[13-14]。工业摄影测量技术具备测活、高效、高精度、抗干扰能力强等优势，能够满足工业大型产品的快速、精确数字化测求[15-17]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]数字化检测技术在复合材料制造过程中的应用[J]. 钟日良,马军,苏亮,万明燕,徐丹,王明宇. 航空制造技术. 2018(16)
[2]飞机大部件装配外形数字化组合测量方法[J]. 李五朋,田锡天,耿俊浩,赵东平,张敏. 航空制造技术. 2018(08)
[3]航空实物制造依据三维数字化测量及模型重建[J]. 陈丽丽,尹华彬,刘胜兰,张丽艳. 航空制造技术. 2018(05)
[4]动态位姿激光跟踪测量定向解算精度分析[J]. 王欣宇,范百兴,王同合,杨占立,张国龙. 测绘工程. 2017(03)
[5]激光雷达测量技术及其应用[J]. 陈浩. 电子技术与软件工程. 2017(03)
[6]工业摄影测量网形优化设计与分析[J]. 杨康,徐爱功,刘备. 测绘科学. 2016(12)
[7]飞机蒙皮零件三维光学测量技术条件研究[J]. 吴丽丽,王燕,刘胜兰,叶南,张丽艳. 航空制造技术. 2016(19)
[8]面向大型工件现场测量的光笔式视觉测量系统[J]. 富帅,张丽艳,叶南,刘胜兰. 仪器仪表学报. 2015(02)
[9]大空间视觉测量的多靶点亮度自适应调节技术[J]. 叶南,富帅,杨博文,张丽艳. 电子测量技术. 2013(07)
[10]灰色关联分析法在双目视觉测量系统误差分析中的应用[J]. 唐巍,叶东,袁峰,陈刚. 光学精密工程. 2013(02)
博士论文
[1]基于标准器的大尺寸测量中坐标统一化技术研究[D]. 王德元.哈尔滨工业大学 2017
[2]面向大型精密工程的六自由度测量技术研究[D]. 高扬.天津大学 2017
[3]基于单数码相机的三维摄影测量理论与关键技术研究[D]. 郑建冬.南京航空航天大学 2013
[4]基于主动视觉的大空间坐标测量关键技术研究[D]. 黄艳.哈尔滨工业大学 2012
[5]大型装备在线三维视觉测量系统关键技术研究[D]. 徐巧玉.哈尔滨工业大学 2007
[6]数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D]. 黄桂平.天津大学 2005
硕士论文
[1]逆向工程近景摄影测量关键技术研究[D]. 郑晓杰.上海交通大学 2007
[2]基于视觉原理的图像边缘检测算子研究[D]. 何俊峰.华中科技大学 2006
本文编号：3543814
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大型产品测量应用领域
图 1. 2 激光跟踪仪原理 图 1. 3 激光雷达激光雷达扫描仪如图 1. 3 所示，将激光技术与雷达技术相融合，向被测物体表面投射激处理物体反射的激光信号计算待测量物体的空间坐标[10-11]。激光雷达具备对大型产品表面进行测量的能力，能够直接获得有效区域内的稠密点云，测量效率相对于激光跟踪仪明显[12]。然而激光雷达在对大型物体进行三维重建时点云会出现近密远疏的情况，点云不能自接，需要转站手动拼接，且激光雷达受被测物体表面因素影响较大。数字近景工业摄影测量系统利用相机获取被测对象的图像，在计算机视觉中的相关算基础上分析图像，计算出被测对象上点的三维坐标等信息[13-14]。工业摄影测量技术具备测活、高效、高精度、抗干扰能力强等优势，能够满足工业大型产品的快速、精确数字化测求[15-17]。
图 1. 2 激光跟踪仪原理 图 1. 3 激光雷达激光雷达扫描仪如图 1. 3 所示，将激光技术与雷达技术相融合，向被测物体表面投射激处理物体反射的激光信号计算待测量物体的空间坐标[10-11]。激光雷达具备对大型产品表面进行测量的能力，能够直接获得有效区域内的稠密点云，测量效率相对于激光跟踪仪明显[12]。然而激光雷达在对大型物体进行三维重建时点云会出现近密远疏的情况，点云不能自接，需要转站手动拼接，且激光雷达受被测物体表面因素影响较大。数字近景工业摄影测量系统利用相机获取被测对象的图像，在计算机视觉中的相关算基础上分析图像，计算出被测对象上点的三维坐标等信息[13-14]。工业摄影测量技术具备测活、高效、高精度、抗干扰能力强等优势，能够满足工业大型产品的快速、精确数字化测求[15-17]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]数字化检测技术在复合材料制造过程中的应用[J]. 钟日良,马军,苏亮,万明燕,徐丹,王明宇. 航空制造技术. 2018(16)
[2]飞机大部件装配外形数字化组合测量方法[J]. 李五朋,田锡天,耿俊浩,赵东平,张敏. 航空制造技术. 2018(08)
[3]航空实物制造依据三维数字化测量及模型重建[J]. 陈丽丽,尹华彬,刘胜兰,张丽艳. 航空制造技术. 2018(05)
[4]动态位姿激光跟踪测量定向解算精度分析[J]. 王欣宇,范百兴,王同合,杨占立,张国龙. 测绘工程. 2017(03)
[5]激光雷达测量技术及其应用[J]. 陈浩. 电子技术与软件工程. 2017(03)
[6]工业摄影测量网形优化设计与分析[J]. 杨康,徐爱功,刘备. 测绘科学. 2016(12)
[7]飞机蒙皮零件三维光学测量技术条件研究[J]. 吴丽丽,王燕,刘胜兰,叶南,张丽艳. 航空制造技术. 2016(19)
[8]面向大型工件现场测量的光笔式视觉测量系统[J]. 富帅,张丽艳,叶南,刘胜兰. 仪器仪表学报. 2015(02)
[9]大空间视觉测量的多靶点亮度自适应调节技术[J]. 叶南,富帅,杨博文,张丽艳. 电子测量技术. 2013(07)
[10]灰色关联分析法在双目视觉测量系统误差分析中的应用[J]. 唐巍,叶东,袁峰,陈刚. 光学精密工程. 2013(02)
博士论文
[1]基于标准器的大尺寸测量中坐标统一化技术研究[D]. 王德元.哈尔滨工业大学 2017
[2]面向大型精密工程的六自由度测量技术研究[D]. 高扬.天津大学 2017
[3]基于单数码相机的三维摄影测量理论与关键技术研究[D]. 郑建冬.南京航空航天大学 2013
[4]基于主动视觉的大空间坐标测量关键技术研究[D]. 黄艳.哈尔滨工业大学 2012
[5]大型装备在线三维视觉测量系统关键技术研究[D]. 徐巧玉.哈尔滨工业大学 2007
[6]数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D]. 黄桂平.天津大学 2005
硕士论文
[1]逆向工程近景摄影测量关键技术研究[D]. 郑晓杰.上海交通大学 2007
[2]基于视觉原理的图像边缘检测算子研究[D]. 何俊峰.华中科技大学 2006
本文编号：3543814
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