基于FPGA的扫描测头视觉跟踪系统图像处理算法优化与实现

发布时间：2024-12-09 23:58

　　工业机器人与扫描测头集成的自动化测量系统具有非接触、精度高、速度快等优点,目前已开始应用于航空航天、汽车制造等领域的复杂外形零部件在线检测。随着制造精度要求的提高,该类系统逐渐采用测头跟踪系统,保障系统测量精度。本文针对该类系统,研究测头多相机视觉跟踪系统中的关键图像处理算法,并在FPGA上实现。针对多相机视觉跟踪系统图像数据量较大的问题,本文使用FPGA并行运行方式,实现测头编码标志点图像预处理及评价与选取。完成的主要工作如下:(1)针对系统图像中目标与背景比例差别很大的特点,比较了适合该特点的三种阈值分割算法,选用精度最高的基于修正熵与面积差的算法,并在FPGA上实现;(2)针对相机成像过程中的畸变问题,本文比较了区域畸变校正和中心点畸变校正两种算法,选用精度更高的中心点畸变校正算法,并在FPGA上实现;(3)为了减少偏心误差对测量结果的不利影响,对各路相机采集的标志点图像进行评价、分析,选用成像效果较好的图像数据用于后续的三维重建,并在FPGA上实现。

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1移动桥式坐标测量机

第一章绪论1第一章绪论1.1引言近年来，由于高端制造业的发展、逆向工程技术的不断进步，对于工件三维坐标数据的高精度现场采集要求越来越高。传统的三维测量仪器，如全站仪，已经不能满足现代工业精度的要求。目前应用较为广泛的三维测量设备有：坐标测量机、激光扫描仪和白光扫描仪等。坐标测量机....

图1.2关节臂式坐标测量机

第一章绪论1第一章绪论1.1引言近年来，由于高端制造业的发展、逆向工程技术的不断进步，对于工件三维坐标数据的高精度现场采集要求越来越高。传统的三维测量仪器，如全站仪，已经不能满足现代工业精度的要求。目前应用较为广泛的三维测量设备有：坐标测量机、激光扫描仪和白光扫描仪等。坐标测量机....

图1.3手持式激光扫描仪

合肥工业大学硕士学位论文2图1.3所示为一种手持式三维激光扫描仪[1-2]主要利用激光扫描和摄影测量的原理，通过获取被测物体表面点的三维坐标，得到被测物体的三维模型以及各种特征数据。三维激光扫描仪具有数据处理量大、速度快、精度高，非接触以及交互性强等优点，同时经过三维激光扫描仪得....

图1.4AXE-B11三维扫描仪

合肥工业大学硕士学位论文2图1.3所示为一种手持式三维激光扫描仪[1-2]主要利用激光扫描和摄影测量的原理，通过获取被测物体表面点的三维坐标，得到被测物体的三维模型以及各种特征数据。三维激光扫描仪具有数据处理量大、速度快、精度高，非接触以及交互性强等优点，同时经过三维激光扫描仪得....

本文编号：4015276