基于CCD/结构光的钢卷捆带自动识别方法研究

发布时间：2021-05-14 13:25

　　基于单目视觉的三维扫描测量技术具有测量精度高、动态响应快、效率高和分辨率高等优点,近年来,被广泛应用于产品快速设计、产品质量检测、安全控制以及物体识别等诸多领域。然而,国内大多数钢铁企业的钢卷包装质量检测仍处于以人工检测为主的状态,因此,开展基于单目视觉的钢卷捆带自动识别方法研究具有重要的技术价值和广阔的应用前景。本文针对钢卷包装人工质量检测效率低的问题,提出一种基于CCD/结构光的钢卷捆带自动识别方法,该方法基于单目视觉的三维扫描测量技术,主要通过激光发射器、光源、CCD工业相机和计算机等装置,构建基于单目视觉的三维扫描测量平台,自动识别钢卷捆带,完成钢卷包装的质量检测。该方法与传统的人工质量检测方法相比,具有安全高效、分辨率高和测量精确高等特点。本文的研究工作主要包括:1.针对本文采用的基于CCD/结构光的钢卷捆带自动识别方法,阐述了其研究背景及意义,总结了国内外结构光测量技术、结构光条纹中心线提取技术和基于视觉的三维重建技术的研究现状,总结了基于单目视觉的三维扫描测量技术在自动识别钢卷捆带、完成钢卷包装的质量检测中所存在的问题,提出了本课题的研究内容和总体解决方案。2.针对工业相... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外三维测量技术的发展现状
        1.2.2 结构光条纹中心线提取方法的发展现状
        1.2.3 三维重建技术的研究现状
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 论文的结构和安排
第2章 总体方案设计
    2.1 热轧钢卷捆带质量检测缺陷类型及检测时所面临的问题
        2.1.1 热轧钢卷包装打捆过程中出现的捆带质量缺陷类型
        2.1.2 热轧钢卷捆带质量缺陷检测所面临的干扰问题
    2.2 热轧钢卷捆带质量缺陷检测总体方案设计
        2.2.1 钢卷捆带自动识别装置的结构介绍
        2.2.2 钢卷捆带自动识别方法介绍
    2.3 本章小结
第3章 相机系统
    3.1 相机成像模型
    3.2 成像坐标系统
    3.3 相机模型
        3.3.1 相机模型分类
        3.3.2 畸变参数
    3.4 相机标定
        3.4.1 相机标定问题
        3.4.2 张正友标定法
    3.5 本章小结
第4章 结构光条纹中心线提取方法
    4.1 图像预处理
    4.2 经典的Zhang-Suen并行快速细化算法
    4.3 经典的Steger算法及其改进
        4.3.1 经典的Steger算法
        4.3.2 改进的Steger算法
    4.4 结构光条纹中心线提取实验与分析
    4.5 本章小结
第5章 图像特征提取与匹配算法研究
    5.1 图像特征提取
        5.1.1 Harris算法
        5.1.2 Shi-Tomasi算法
    5.2 图像特征提取实验与分析
    5.3 图像特征匹配
        5.3.1 SURF算法
        5.3.2 SIFT算法
        5.3.3 FAST算法
        5.3.4 ORB算法
    5.4 图像特征匹配实验与分析
    5.5 本章小结
第6章 基于单目视觉的三维重建实验结果与分析
    6.1 实验平台环境搭建
        6.1.1 硬件平台
        6.1.2 软件平台
    6.2 三维重建
        6.2.1 三维重建的步骤
        6.2.2 三维空间点计算
    6.3 实验结果与分析
        6.3.1 激光中心线微观位移量提取
        6.3.2 基于单目视觉的三维重建
        6.3.3 系统性能分析
    6.4 本章小结
第7章 工作总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于运动轨迹的单目相机位姿自标定方法[J]. 张墨逸,张秋余,段宏湘,杨树强.  华中科技大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]基于距离加权的分区域相机标定方法[J]. 凌寒羽,彭彬彬.  中国电子科学研究院学报. 2019(01)
[3]ROS系统下的相机标定研究[J]. 谢宇忻,刘延雯,王铄,蔡俊.  电脑与电信. 2018(11)
[4]结构光测量系统光条中心提取算法研究[J]. 梅峻华,赖磊捷.  电子测量技术. 2018(21)
[5]Fast 3D reconstruction of dental cast model based on structured light[J]. 宋丽梅,林文伟,杨燕罡,朱新军,郭庆华,杨怀栋.  Optoelectronics Letters. 2018(06)
[6]Geo-location for Ground Target with Multiple Observations Using Unmanned Aerial Vehicle[J]. Xu Cheng,He Chenglong,Huang Daqing.  Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2018(05)
[7]基于特征提取与匹配的带钢缺陷检测[J]. 洪奔奔,管声启,任浪,高磊.  软件. 2018(09)
[8]一种新的移轴相机两步标定方法[J]. 柳升龙,孙聪,刘海波,于起峰.  中国科学:技术科学. 2018(08)
[9]基于Tsai两步法的视觉点胶系统相机标定方法[J]. 马喜平,李迪,姚侠楠,马苑晋.  自动化与仪表. 2018(05)
[10]3D Face Reconstruction Using Images from Cameras with Varying Parameters[J]. Mostafa Merras,Soulaiman El Hazzat,Abderrahim Saaidi,Khalid Satori,Abderrazak Gadhi Nazih.  International Journal of Automation and Computing. 2017(06)

硕士论文
[1]基于双目视觉的车辆尺寸测量技术研究[D]. 王潜.南京邮电大学 2018
[2]基于结构光的三维形貌视觉测量方法研究[D]. 马晨.西安理工大学 2018
[3]基于线结构光的轻轨接触网缺陷三维检测方法研究[D]. 刘贺.重庆大学 2017
[4]面向结构光对缝测量的光条细化方法[D]. 丁祖娇.南京航空航天大学 2017
[5]鞍钢热轧钢卷库物流管理系统的设计与实现[D]. 郝延卓.大连理工大学 2012



本文编号：3185719