当前位置:主页 > 科技论文 > 搜索引擎论文 >

双目视觉在工件识别定位中的应用研究

发布时间:2020-05-22 14:22
【摘要】:近些年,随着人们对工业自动化生产技术的要求不断提高,视觉技术越来越多的应用于工业领域,在视觉系统中,双目视觉系统不仅能获取更多场景信息,而且能方便快捷地感知3D深度,应用优势明显。由于工件识别与定位在现代化工业生产过程中起着非常重要的作用,因此为了进一步提高工业自动化水平,本文重点研究双目视觉技术在工件识别定位中的应用。首先,本文在查阅了大量相关文献的基础上,对摄像机成像原理进行分析,建立非线性模型,并针对摄像机参数精度和畸变的问题,重点研究采用张正友两步标定法,提取角点,得到双目相机内参数和外参数,同时求出相对空间位置关系,为后续三维坐标定位做准备。其次,针对工件图像预处理相关方法进行研究,结合场景图像特点选取合适的滤波和增强算法。特征检测过程中,提出改进的增强旋转不变性的DAISY描述算子,结合标准的SURF算法,形成新的改进的SURF-DAISY算法进行特征匹配。在此基础上,采用KD-树优先搜索策略实现快速匹配,并利用RANSAC算法进行提纯,从而对工件目标实现准确识别。实验结果表明,本文算法在工件大小发生缩放、位置发生旋转、存在光照差异和噪声等情况下,也能够获得更多匹配点对,具有良好的匹配效果。相对于标准的SURF算法,提出的改进算法,准确率提高,耗费的时间减少,具有快速鲁棒的性能。再次,在对相机完成标定的基础上,设计了工件位置与姿态的测量方法。对识别出的工件目标,利用单应性矩阵解算出在图像中的区域位置。在分割工件目标时,Otsu阈值分割算法虽然具有良好的分割效果,但时效性差,针对这一问题,本文提出改进的基于粒子群优化算法的Otsu进行分割处理。接着提取出目标轮廓和形心,能够在保证分割精度的同时,减少运行时间,增强时效性。针对双目视觉系统不是严格行对应的问题,采用Bouguet算法进行极线校正。使用NCC优化算法对左右视图中形心实现快速立体匹配,获得视差,结合三维重建原理获取工件目标在三维空间中的位置和姿态。最后,根据三维重建原理,设计并搭建了双目立体视觉系统验证平台。通过标定实验以及对标定结果分析,验证了标定方法的准确性。接着利用改进算法对不同工件目标进行识别实验,依据三维重建原理解算出工件三维坐标和姿态信息,编写程序得到MFC上位机可视化界面。最后,将得到的实验数据与实测数据做比较,验证了改进的识别算法、优化的立体匹配算法和定位算法不仅适用性强,而且实时性提高。
【图文】:

机遇,火星探测器,美国,计算机


哈尔滨工程大学硕士学位论文生产制造智能化。现状究现状的“流浪者号”,1997 年,在智利的阿特卡马沙视觉系统所能达到的高精度。“索杰纳”火星车,发游机器人进行改造而成的,,总共在火星进行为期相机。发射于 2003 年 7 月的“机遇号”[7],如图 1星探测过程中,能对场景图像完成高清显示并且

目标深度,探测系统


图 1.1 “机遇号”火星探测器麻省理工大学的 D.Marr 教授,在上世纪后期,率先提出最早的涉及完整的理论框架[8]-[10]。同为麻省理工学院的学者,提出将双目图像和传感器融合方法,用于智能交通中的深度信息探测。首先,利用雷达的深度范围,然后,结合 CCD 光学设备,测量相对位置参数[11],在出一种分割算法,在视频图像中分割出目标的位置。如图 1.2 所示:
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TP391.41

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 翁和王;;双目视觉技术在智能机器人中的应用研究[J];赤峰学院学报(自然科学版);2016年21期

2 刘帅;吴洪昊;孙娟;;双目视觉定位在无人机电力巡检中的应用[J];黑龙江科技信息;2017年14期

3 毕伟平;张欢;瞿振林;丁永前;余洪锋;王波;;基于双目视觉的主从式果园作业车辆自主跟随系统设计[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2016年03期

4 张爱华;刘公才;林冬梅;牛万才;王敬阳;;双目视觉脉搏图像采集系统精度分析[J];自动化与仪表;2017年09期

5 蔡英凤;王海;陈小波;江浩斌;;基于单双目视觉融合的车辆检测和跟踪算法[J];交通运输工程学报;2015年06期

6 郑志强,季秀才,刘斐;基于CMOS的双目视觉定位系统的设计[J];国防科技大学学报;2003年06期

7 费鹏;李鑫;;无人水面艇的双目视觉应用[J];珠江水运;2019年06期

8 薛亚东;;双目视觉技术在人机交互体育运动中的应用[J];自动化与仪器仪表;2016年10期

9 李立辉;王震洲;刘教民;;基于双目视觉技术的交通事故勘测系统的研究[J];河北科技大学学报;2007年04期

10 曾劲松;薛文凯;徐博凡;郎梦梦;;双目视觉引导机器人定位抓取技术的研究[J];组合机床与自动化加工技术;2019年01期

相关会议论文 前10条

1 吴涛;刘欣;;基于单双目视觉信息融合的障碍检测方法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第二届学术会议论文集[C];2005年

2 乔玉晶;;大尺寸曲面零件的双目视觉测量网络规划研究[A];2015 年(第七届)西部光子学学术会议论文集[C];2015年

3 崔伟;吕伟;陶利民;;基于双目视觉的三维测量技术研究[A];第二十七届全国振动与噪声应用学术会议论文集[C];2016年

4 张静;李琳;刘晓平;;基于双目视觉的虚拟手的实现[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2006年

5 张颂;谢永杰;;基于双目视觉的空间脱靶量测量技术研究[A];第十四届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2012年

6 王红雨;汪梁;章宝民;赵s

本文编号:2676130


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/sousuoyinqinglunwen/2676130.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户460d4***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com