基于双目立体视觉的鞋类柔性体三维重建
发布时间：2021-10-26 16:39
在“中国制造2025”战略的指引下,国内涌现出一大批制鞋企业及科研机构致力于制鞋产业自动化生产技术的转型升级,迄今已取得不错的成绩。目前多数成果均是将固定的鞋模信息传输给工业机器人,然后控制机器人实现对鞋底的打磨、喷胶等工艺操作。但是在这种工作方式下,机器人无法实时获取外部信息,使得机器人进行打磨、喷胶工艺时,忽略了鞋底加工过程中的初始定位偏差及传输过程中可能存在的位置变化等问题,从而降低制鞋的成品率,影响了企业的生产效率和效益。针对以上问题,本文将对双目立体视觉技术在制鞋业鞋底打磨工艺中实现鞋底三维数据恢复的相关技术进行研究,主要包括图像获取、相机标定、图像处理、立体匹配及三维重建这几方面。同时根据理论分析搭建双目视觉平台计算鞋底的三维数据。本文的主要工作包括以下几个方面:（1）分析了相机的成像模型及双目视觉三维测量原理,得到空间点的三维信息与二维平面图像像素点之间的映射关系。探究了双目常规模型与理想模型之间的区别,并得到影响双目视觉测量系统测量精度的关键参数;（2）双目视觉实验平台的搭建与标定。结合项目需求与第（1）点的分析,实现实验平台的硬件选型以及搭建工作;探究张正友标定算法在...
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于图像阈值分割的浒苔图像提取[J]. 张日升,原明亭,丁军航,官晟,孟宪法. 自动化技术与应用. 2020(02)
[2]基于SGBM算法与BM算法的三维重建分析[J]. 李先祥,陈思琪,肖红军,黄道平. 自动化与信息工程. 2019(05)
[3]基于对极约束的双目立体视觉标定精度评价方法[J]. 张青哲,王勇. 激光与光电子学进展. 2019(23)
[4]基于边缘检测的视差图效果优化[J]. 王安,王芳荣,郭柏苍,岳欣羽. 计算机应用与软件. 2019(07)
[5]典型去噪算法在圆形线材表面缺陷图像中的对比研究[J]. 杨培义,张天彤,杨辰飞,王若飞. 现代计算机(专业版). 2019(03)
[6]特征融合的双目半全局匹配算法及其并行加速实现[J]. 吕倪祺,宋广华,杨波威. 中国图象图形学报. 2018(06)
[7]基于场景深度的雾天图像能见度检测算法[J]. 徐敏,张红英,吴亚东. 自动化仪表. 2017(09)
[8]基于噪声类型及强度估计的狭叶锦鸡儿叶切片图像盲去噪[J]. 王海超,王春光,宗哲英,殷晓飞,张文霞,王晓蓉,张海军,李靖,刘涛. 农业工程学报. 2017(10)
[9]基于小波变换和均值滤波的图像去噪研究[J]. 赵晓雷. 信息技术. 2017(02)
[10]基于计算机视觉的三维重建技术综述[J]. 徐超,李乔. 数字技术与应用. 2017(01)
博士论文
[1]实时双目立体匹配算法研究与实现[D]. 陈彬.武汉科技大学 2014
[2]基于多像灭点进行相机标定的方法研究[D]. 谢文寒.武汉大学 2004
硕士论文
[1]基于双目视觉的三维重建技术研究[D]. 杨顺波.湖南工业大学 2019
[2]基于装配机器人双目视觉系统的障碍物三维重建研究[D]. 傅豪.西安理工大学 2018
[3]基于双目立体视觉三维重建方法的研究[D]. 张如如.聊城大学 2018
[4]基于双目视觉的图像深度信息数据集的研究[D]. 汪小愉.杭州电子科技大学 2018
[5]双目视觉与障碍物探测方法研究[D]. 刘然.西安石油大学 2018
[6]基于视觉图像的三维重建技术研究[D]. 刘远.扬州大学 2018
[7]基于结构光和双目视觉的工件3D重建与测量[D]. 喻杨.湖南大学 2018
[8]基于双目立体视觉的深度感知技术研究及实现[D]. 徐晟.华南理工大学 2018
[9]基于立体视觉的场景三维重建技术研究[D]. 伊璐.西安理工大学 2017
[10]基于异构多核处理器的双目视觉系统设计与实现[D]. 吴志佳.北京交通大学 2017
本文编号：3459842
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－］国立技术大学双目测量系统示意图?图１－２梅尔那大学双目视觉测量系统示意图??“”“”
?第三章双目视觉相机硬件平台搭建及其标定???４?ｉＡ?３?４０??－０?：ｔ：?１?ＩＭ?；：．??ＩＳ?钟?义??＾?ｔ〇ＸＴ?１??＇－Ｊｉ，?，??－Ｌ＿ｊ?？：Ｊ５?丨?５＿Ｗ?＼?ｉ；?－＇Ｖ．?＾??＼?｜?、、?＇＇?（?屮（Ｈ．Ｓ?；??＼ＸＩ?．Ｑｃ??—?＾?Ｓ?＼?１?７?Ｓ．??．￣－￣￣ｉ?．?＋?：?乂?ｉｋｆｉ??％！??＿?爻?ｊｙ：——＾??ｔｒ?°ｌ?Ｊ??．ｍ－?ｍ?１??图３－１相机夹具结构图??综合以上分析，搭建本文该实验平台，主要由双目相机、计算机组成，其中??相机和镜头通过夹具安装在机器人末端法兰处。在实验过程中，通过控制机器人??运动，使得相机可以从不同视角提取鞋底或五金件等打磨对象的图像。然后通过??软件后续的处理模块计算出测量对象的三维信息。??３．２双目视觉相机标定??根据２．１节分析可知，可利用相机的内外参数描述图像信息与空间信息之间??的转换关系，而获取相机内孙参数的过程称为相机标定［２６＿３％根据２．２节分析可??知，在双目测量系统中，为了利用双目视觉实现三维测量，除了左右两相机的内??外参数外，还需要知道左右两个相机之间的位姿矩阵，计算左右相机内外部参数??及相机间位姿关系的过程称为双目立体标定。因此本节将首先分析常用的相机标??定方法，并重点分析张正友标定算法如何获取相机的内外参数及畸变参数；然后??分析双目立体标定方法，获取两相机之间的位姿关系；最后基于ＭＡＴＬＡＢ与??ＯｐｅｎＣＶ实现双目视觉实验平台的标定，并两种方式获得的标定结果做对比。??３．２．１相机标定方法研究??相机的标定技术
?第Ｍ章双目视觉相机硬件平台搭建及其标定???检测到的成像坐标为（Ｉ，ｙ），则此标定点的残差为：??Ｅ：?＾ｌ（ｘ－ｘ）２?＋（ｙ－ｙ＇）２?（３－２６）??则对于《个标定点的平均残差为：??Ｅ？＝ｌｐ（Ｘｉ－＾Ｈｙｒｙ；ｆ?０－２７１??本文通过控制机器人运动，使得双目视觉平台以不同的姿态拍摄２０组标定??板图像，如图３－２和图３－３所７Ｋ。??ＢＢｆｉｆｒ?＿纖??图３－２／ｒ：相机标定图像集合??Ｂ１?Ｂｌ?Ｍｌ?Ｍｌ?｜Ｍ??图３－３右相机标定图像集合??两种方式标定的结果如表３－３所示，ＭＡＴＬＡＢ使用了?ＭＡＴＬＡＢ中的立体??标定工具箱进行标定，ＯｊｐｅｎＣＶ中对应的标定算子为ｓｔｅｒｅｏＣａｌｉｂｒａｔｋ＞ｎ（）。??３１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于图像阈值分割的浒苔图像提取[J]. 张日升,原明亭,丁军航,官晟,孟宪法. 自动化技术与应用. 2020(02)
[2]基于SGBM算法与BM算法的三维重建分析[J]. 李先祥,陈思琪,肖红军,黄道平. 自动化与信息工程. 2019(05)
[3]基于对极约束的双目立体视觉标定精度评价方法[J]. 张青哲,王勇. 激光与光电子学进展. 2019(23)
[4]基于边缘检测的视差图效果优化[J]. 王安,王芳荣,郭柏苍,岳欣羽. 计算机应用与软件. 2019(07)
[5]典型去噪算法在圆形线材表面缺陷图像中的对比研究[J]. 杨培义,张天彤,杨辰飞,王若飞. 现代计算机(专业版). 2019(03)
[6]特征融合的双目半全局匹配算法及其并行加速实现[J]. 吕倪祺,宋广华,杨波威. 中国图象图形学报. 2018(06)
[7]基于场景深度的雾天图像能见度检测算法[J]. 徐敏,张红英,吴亚东. 自动化仪表. 2017(09)
[8]基于噪声类型及强度估计的狭叶锦鸡儿叶切片图像盲去噪[J]. 王海超,王春光,宗哲英,殷晓飞,张文霞,王晓蓉,张海军,李靖,刘涛. 农业工程学报. 2017(10)
[9]基于小波变换和均值滤波的图像去噪研究[J]. 赵晓雷. 信息技术. 2017(02)
[10]基于计算机视觉的三维重建技术综述[J]. 徐超,李乔. 数字技术与应用. 2017(01)
博士论文
[1]实时双目立体匹配算法研究与实现[D]. 陈彬.武汉科技大学 2014
[2]基于多像灭点进行相机标定的方法研究[D]. 谢文寒.武汉大学 2004
硕士论文
[1]基于双目视觉的三维重建技术研究[D]. 杨顺波.湖南工业大学 2019
[2]基于装配机器人双目视觉系统的障碍物三维重建研究[D]. 傅豪.西安理工大学 2018
[3]基于双目立体视觉三维重建方法的研究[D]. 张如如.聊城大学 2018
[4]基于双目视觉的图像深度信息数据集的研究[D]. 汪小愉.杭州电子科技大学 2018
[5]双目视觉与障碍物探测方法研究[D]. 刘然.西安石油大学 2018
[6]基于视觉图像的三维重建技术研究[D]. 刘远.扬州大学 2018
[7]基于结构光和双目视觉的工件3D重建与测量[D]. 喻杨.湖南大学 2018
[8]基于双目立体视觉的深度感知技术研究及实现[D]. 徐晟.华南理工大学 2018
[9]基于立体视觉的场景三维重建技术研究[D]. 伊璐.西安理工大学 2017
[10]基于异构多核处理器的双目视觉系统设计与实现[D]. 吴志佳.北京交通大学 2017
本文编号：3459842
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