基于条纹投影的金属手机外壳三维测量系统

发布时间：2023-07-24 21:09

　　结构光三维测量方法具有非接触、高精度、成本低等优点,在工业制造、文化教育、医疗卫生等领域具有广泛应用。手机外壳形状尺寸复杂,其加工精度影响后续整机组装的成品率,因此需对其各类关键尺寸进行检测。传统的检测多依赖卡尺、工业测量显微镜等工具,效率低且受人工干预影响;且该类设备通常仅能提取二维尺寸,相对成熟的三维检测设备较少。此外,手机外壳需检测项目繁多,多工位、多设备配合检测的流水线建设成本高、结构复杂。针对以上难点,本论文提出采用基于相位测量轮廓术的双节点结构光三维传感测量方法,构建金属手机外壳关键尺寸自动检测系统,高效获取手机外壳三维模型数据,开发手机外壳关键尺寸提取软件模块,简化检测流程,降低设备成本。本文主要工作包括:第一,提出了一种基于条纹投影的金属手机外壳三维测量系统,设计并搭建了系统的硬件结构并研究了测量方法。该系统由两个节点三维传感器、辅助运动装置构成。两个节点三维传感器分别用于测量手机外壳正面及侧面三维数据。通过辅助运动装置带动手机外壳运动至测量位置进行测量。结合双节点传感器标定结果,实现两个节点传感器采集的点云数据自动拼接;并借助圆形标志点实现所有测量位置下三维点云数据的...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本课题研究的主要内容
第2章 双目视觉三维测量基本原理
    2.1 双目视觉三维传感器标定技术
        2.1.1 摄像机模型
        2.1.2 摄像机标定
        2.1.3 三维传感器模型
        2.1.4 三维传感器标定
    2.2 条纹投影三维重建技术
        2.2.1 相位解调
        2.2.2 相位展开
    2.3 本章小结
第3章 基于条纹投影的金属手机外壳测量
    3.1 金属手机外壳三维测量系统结构
    3.2 测量系统标定
        3.2.1 单个三维传感器节点标定
        3.2.2 三维传感器节点位姿标定
    3.3 三维数据获取
        3.3.1 对应点搜索
        3.3.2 亚像素插值
    3.4 三维数据处理
        3.4.1 金属手机外壳点云拼接
        3.4.2 基于标志点的金属手机外壳点云滤波
        3.4.3 金属手机外壳尺寸提取
    3.5 本章小结
第4章 测量系统程序设计
    4.1 测量系统用户界面
    4.2 测量系统数据采集模块
    4.3 测量系统标定模块
    4.4 测量系统辅助运动模块
    4.5 测量系统三维重建模块
    4.6 测量系统点云处理模块
    4.7 测量系统尺寸提取模块
    4.8 本章小结
第5章 测量结果及误差分析
    5.1 测量结果
    5.2 误差分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3836528