嵌入式三维结构光传感器研究

发布时间：2021-12-24 15:36

　　线结构光以其非接触、测量范围大、响应迅速等优点被广泛应用在物体表面三维轮廓检测中。尤其是现代工业的飞速发展对物体表面三维轮廓检测技术提出了非接触、大量程、高精度等一系列的要求。虽然目前物体表面三维轮廓检测的产品能满足部分的检测要求,但是对于检测过程要求实时性,测量系统要求小型化的使用场合目前的产品还不能满足。因此,开展嵌入式三维结构光传感器的研究具有重要意义。针对以上问题,首先根据Scheimpflug原理设计系统光路来获得更大的景深和始终保持清晰的图像。在分析并比较了直射式激光三角法和斜射式激光三角法各自的优势和劣势之后根据课题需要确定最终方案。然后由成像关系,计算出了物体上的点在世界坐标系中的坐标和在像素坐标系下的行列坐标之间的转换公式。最后通过实验数据求解非线性方程组得到基准面的物距和像距以及线结构光与透镜光轴之间的夹角完成系统结构参数的标定。在线结构光条中心提取部分,目前主流的方法有灰度重心法、Steger算法、方向模板法。本文在比较了以上几种方法的提取精度和速度之后,选择了提取速度快,提取精度适中的灰度重心法。为了满足测量系统高帧率输出的设计要求,本文选择对算法核心的线结构光... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

非接触式三维形貌检测方法

光切法原理图

图1.3双目立体视觉原理图

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新的线结构光标定方法[J]. 张瑞峰,舒子芸,南刚雷.  激光与光电子学进展. 2019(22)
[2]NVIDIA Jetson TX2平台:加速发展小型化人工智能终端[J]. 齐健.  智能制造. 2017(05)
[3]Jetson TK1平台实现快速红外图像背景预测算法[J]. 吴鑫,张建奇,杨琛.  红外与激光工程. 2015(09)
[4]线结构光光条中心提取综述[J]. 李莹莹,张志毅,袁林.  激光与光电子学进展. 2013(10)
[5]基于GPU的结构光三维测量快速计算方法[J]. 车向前,周波,何万涛.  光电工程. 2013(06)
[6]基于双目视觉的工件尺寸在机三维测量[J]. 全燕鸣,黎淑梅,麦青群.  光学精密工程. 2013(04)
[7]基于FPGA的动态三维面形测量系统设计[J]. 黄敬尧,张超,陈振杰,何名川,郑增强.  计算机测量与控制. 2012(03)
[8]CPU/GPU协同并行计算研究综述[J]. 卢风顺,宋君强,银福康,张理论.  计算机科学. 2011(03)
[9]GPU异构系统中的存储层次和负载均衡策略研究[J]. 马安国,成玉,唐遇星,邢座程.  国防科技大学学报. 2009(05)
[10]Geomagic Studio软件在逆向工程后处理中的应用[J]. 胡影峰.  制造业自动化. 2009(09)

硕士论文
[1]线结构光传感器系统建模与误差分析[D]. 相江.合肥工业大学 2019
[2]基于机载视觉的大型目标摄影测量方法研究[D]. 周申江.南京航空航天大学 2018
[3]基于激光三角法的物体三维轮廓测量系统[D]. 章金敏.武汉理工大学 2015
[4]摄像机图像噪声分析及处理[D]. 张丽.浙江大学 2014
[5]结构光光条中心提取方法研究[D]. 杨尉.哈尔滨工业大学 2009
[6]模式识别并行算法与GPU高速实现研究[D]. 张舒.电子科技大学 2009
[7]PSD激光三角测距系统设计[D]. 普晋亚.华中科技大学 2008
[8]基于相位测量法的光学三维形貌测量研究[D]. 刘菲.山东师范大学 2008
[9]三维微表面相移干涉术研究[D]. 方吉光.浙江大学 2006
[10]激光三角法在物体三维轮廓测量中的应用[D]. 汤强晋.东南大学 2006



本文编号：3550750