基于线激光扫描的高铁轮毂自动三维测量关键技术研究

发布时间：2020-12-07 18:25

　　线激光三维测量是一种基于光学非接触式三维测量技术,该技术能实现对物体快速三维扫描,具有速度快、精度高、稳定性好等技术优势。随着激光、微机电与半导体等技术飞速发展而被广泛应用于逆向工程、装备制造、航空航天、医疗卫生、文物考古及公安刑侦等众多领域。但由于线激光传感器测量范围有限,在对高铁轮毂检测时单个线激光传感器往往难以获取完整的测量数据需要多个线激光传感器配合高精度转台协同完成。为实现对线激光测量系统中多个传感器在转台转动不同角度所采集三维数据正确融合,获取高铁轮毂完整三维形貌数据,本文对线激光三维测量技术、相机标定技术、转轴标定技术、数字图像特征提取技术进行了系统研究,设计了线激光测量系统完成对高铁轮毂三维测量。本论文完成的主要工作有:(1)系统研究了视觉三维测量原理,如摄像机的成像模型、线结构光三维测量原理等,对移轴镜头相机标定技术、激光平面标定技术展开学习和研究,并完成了对相机、激光平面的标定及坐标系配准。(2)系统研究了转轴标定原理,学习空间直线、空间圆、平面等空间几何形状的拟合模型和求解方法。根据实际测量需要设计相关标定算法完成了对测量系统中转轴空间位姿标定。(3)系统研究了测... 

【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】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究概况
    1.3 论文的主要研究内容
2 线激光传感器标定
    2.1 线激光传感器相机标定
    2.2 线激光传感器激光平面标定
    2.3 测量坐标系与相机坐标系配准
    2.4 传感器相机标定实验
    2.5 本章小结
3 传感器位姿与转轴标定
    3.1 编码标志点设计
    3.2 编码标志点解码
    3.3 传感器位姿标定
    3.4 转台转轴标定
    3.5 本章小结
4 实验与分析
    4.1 测量系统
    4.2 实验流程
    4.3 结果分析
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 课题展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士期间发表的学术论文、专利目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]先进的铝合金轮毂旋压成形技术[J]. 于德美.  技术与市场. 2017(11)
[2]基于编码点阵结构光的苹果果梗/花萼在线识别[J]. 张驰,陈立平,黄文倩,郭志明,王庆艳.  农业机械学报. 2015(07)
[3]基于点阵结构光获取物体点云的摄影测量方法[J]. 叶子伟,陈志.  城市勘测. 2014(05)
[4]中国高速铁路对区域经济发展影响研究[J]. 王一涵.  企业改革与管理. 2014(14)
[5]基于两轴数控转台的多视测量数据拼合[J]. 冯杭,张丽艳,王兴,王宏涛.  机械科学与技术. 2012(02)
[6]结构光测量相位波动误差补偿方法研究[J]. 许伟,陈晓波,习俊通.  光学学报. 2011(03)
[7]摄影测量中编码标记点检测算法研究[J]. 段康容,刘先勇.  传感器与微系统. 2010(08)
[8]点结构光动态姿态角测量系统[J]. 江洁,苗准,张广军.  红外与激光工程. 2010(03)
[9]结构光测量技术中的投影仪标定算法[J]. 李中伟,史玉升,钟凯,王从军.  光学学报. 2009(11)
[10]摄影测量中一种新的编码点识别和提取算法[J]. 周波,李东辉,聂楠楠.  自动化与仪器仪表. 2009(02)

硕士论文
[1]基于激光传感器的列车轮缘在线检测系统[D]. 李莹.哈尔滨工业大学 2015
[2]基于激光测距的车轮踏面外形测量仪的研究[D]. 官鑫.西南交通大学 2010
[3]便携式铁道车轮外形测量仪的准确度研究[D]. 刘李莹.西南交通大学 2008
[4]基于结构光测量原理的自由曲面3D测量的系统技术研究[D]. 刘峰.沈阳工业大学 2005
[5]图像测量技术在轮对外形检测中的应用研究[D]. 张渝.西南交通大学 2003



本文编号：2903707