钢板尺寸视觉测量方法研究

发布时间：2017-06-29 07:02

  本文关键词：钢板尺寸视觉测量方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代工业以及计算机科学技术的迅速发展,图像处理技术和计算机视觉技术也得以迅速发展。计算机视觉技术也在越来越多的工业、制造业等行业得到更加广泛的应用与重视。尤其是计算机视觉测量技术,较成熟的视觉测量多数针对小目标物体尺寸的测量,如何解决大尺寸物体的尺寸测量问题是如今亟待研究和解决的主要问题。本课题针对钢板尺寸即钢板的长、宽以及厚度的测量问题,采用了计算机视觉测量技术。由于钢板的尺寸较大,单个摄像机无法获取钢板整体图像,为解决这一问题,可采用大视场多摄像机的测量方法,本文采用了三台摄像机同步拍摄进行测量。本文基于双平面模型来对畸变图像进行校正并且恢复,并根据双平行平面模型来标定摄像机光心。针对厚度测量,利用了结构光来测量钢板的厚度,厚度测量过程中应用到了交比不变定理,首先要根据提前标定好的摄像机隐式参数来校正相应带有结构光的图像并对图像加以恢复;然后要对恢复图像进行特征提取,此处需要提取结构光的直线特征;最后再根据所得光心世界坐标应用交比不变定理来视觉解算出钢板厚度。针对钢板长宽的测量,首先需分别对三台摄像机拍摄的三幅图像进行畸变校正并且进行恢复,然后通过对图像进行特征提取来获得钢板边缘直线方程,最后根据直线方程以及钢板厚度来解算出长宽。实验结果表明本文方法能够有效、较精确地解算出钢板尺寸。该视觉测量方法具有精确灵活、大视场测量等特点,能够为相应企业提供参考,以满足测量实时快速及高程度自动化、提高核验效率等需求。
【关键词】：计算机视觉 大尺寸 视觉测量 结构光
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG81;TP391.41
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题研究的背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.3 本文研究内容及结构组织15-17
• 1.3.1 内容15-16
• 1.3.2 结构16-17
• 第2章 双平面模型的图像校正技术17-37
• 2.1 引言17
• 2.2 摄像机模型17-23
• 2.2.1 针孔模型17-20
• 2.2.2 非线性模型20-22
• 2.2.3 双平面摄像机模型22-23
• 2.3 摄像机标定23-27
• 2.3.1 摄像机参数标定24-25
• 2.3.2 双平面模型的摄像机光心标定25-27
• 2.4 图像校正27-28
• 2.5 实验结果及分析28-36
• 2.5.1 光心标定仿真实验分析28-34
• 2.5.2 标定图像校正实验分析34-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第3章 钢板厚度的结构光测量37-46
• 3.1 引言37
• 3.2 光条直线特征提取37-40
• 3.3 厚度测量的视觉解算40-41
• 3.4 实验结果及分析41-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 钢板的长宽测量46-63
• 4.1 引言46
• 4.2 图像预处理46-49
• 4.2.1 图像去噪46-48
• 4.2.2 背景差分48-49
• 4.3 直线特征提取49-51
• 4.3.1 Canny边缘检测49-50
• 4.3.2 霍夫变换50-51
• 4.4 长宽视觉解算51-57
• 4.4.1 宽度视觉解算51-53
• 4.4.2 长度视觉解算53-57
• 4.5 实验结果及分析57-62
• 4.6 本章小结62-63
• 结论63-65
• 参考文献65-69
• 读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果69-70
• 致谢70-71

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