基于双目结构光的高铁白车身三维测量技术研究

发布时间：2021-02-15 09:38

　　高铁白车身作为高铁上非常重要的大型曲面结构件,在腻子打磨后其表面质量的好坏直接影响到高铁运行时的风阻性能,需要通过测量其表面平整度来评判打磨质量。目前工厂采用人工检测的方法,测量效率极低、检测质量难以得到保证。基于面结构光的测量方法由于其高精度、高速度的测量特点,当前已成为一些大尺寸工件测量的研究热点,因此,本文研究基于双目结构光的方法对高铁白车身进行三维测量,以提高整体测量的速度与精度为目标,所做的主要工作及创新点为:1.分析了结构光编解码中基于PSP的三种相位展开算法,给出了这三种方法的优缺点,并对其中两种方法进行了相应的标准球测量实验,得出了在综合稳定性和精度方面最好的相位展开法。2.提出了基于“极线斜率-相位查找容器”的快速匹配方法,该方法采用粗到精的匹配模式,首先通过粗匹配来获得像素级匹配点,然后在粗匹配点的邻域范围内进行插值查找获得亚像素级匹配点,这种方法具有匹配速度快和匹配精度高的特点。3.对于具有低重叠区域的两块点云拼接困难的问题,提出了基于多球面特征的点云粗拼接方法,它通过在被测物体前面放置三个半径大小不同的标准球,并基于此标准球的球面特征计算得到粗配准矩阵,实验证明... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高铁白车身虽然采用工业机器人代替人力劳动能够提高加工效率和质量，但同时也带来了

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文前提是要知道工件的三维模型，而高铁白车身表面的腻子是由人工涂覆的免地会存在随机分布的凹凸不平的缺陷，导致工件的实际模型与理论模型，因此不能仅依靠理论模型的数据来设置加工路径，需要在每次加工前获面的实际三维模型，然后在不同的缺陷位置设置不同的加工参数，以达到工效果。此外，白车身腻子表面打磨完成后，需要通过测量其表面平整度来评判打。目前工厂采用的方法为人工检测，如下图所示，用靠尺靠近车体表面，车体表面间能塞下的塞尺的最大厚度尺寸即为平整度参数。这种检测方式，操作不便，检测结果不够全面，精度不高。为此本文引入一种基于编码面结构光）的三维测量技术，该测量技术具有足够高的测量精度和测量速自动化生产线的测量要求。

LAMBDASP型与ZeissMMZ-G型CMM

【参考文献】：
期刊论文
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[3]大尺度空间测量技术在起重机械检验中的应用[J]. 陈中剑,王葵.  中国新技术新产品. 2018(08)
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[5]几种时间相位展开方法的比较[J]. 赵文静,陈文静,苏显渝.  四川大学学报(自然科学版). 2016(01)
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博士论文
[1]双目立体视觉深度感知与三维重建若干问题研究[D]. 罗桂娥.中南大学 2012
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[3]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]基于结构光的大型曲面三维测量技术研究[D]. 尚爱军.哈尔滨理工大学 2008
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本文编号：3034601