基于光栅投影的工件表面孔洞的三维重建技术研究
发布时间：2021-02-16 00:25
光栅投影测量系统能够实现工件的三维重建,但是由于孔洞、凸起缺陷的特殊性,在进行图像采集的过程中,易造成阴影区域的产生,影响数据的采集,从而造成工件表面孔洞的重建精度较低的现象,为了解决这个问题,本文通过分析工件孔洞的特征以及光栅投影测量原理,提出使用双投影的光栅投影三维测量方法进行孔洞缺陷的三维重建,对表面含有孔洞的工件进行了工件厚度和孔洞尺寸的检测,为提高孔洞重建精度奠定了基础。由于受到工件厚度的影响,在孔洞的边缘会产生阴影,从而影响重建的工件孔洞精度,本文提出使用双投影的光栅投影法,通过对阴影区域的判定,并对其进行二值化,以双投影进行三维重建的数据为基础,对阴影区域的数据进行填充,并对填充后阴影区域数据与非阴影区域数据进行数据融合,实现对工件表面孔洞的三维重建。分析了影响测量系统精度的因素,并对主要的影响因素（光栅频率的选取、投影仪的投射角度）进行分析讨论,选定合适的参数范围来提高系统的测量精度。通过对不同孔洞的测量,得出本文提出的测量系统的测量精度,对工件厚度的精度能达到0.05mm,孔洞直径测量精度达到0.1mm。
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
JAICCD工业相机AB800-GE
2.5 JAI CCD 工业相机 AB800-GE）计算得到：L *UfFOV= 面的距离，U 表示参考面的长D 相机的参数可知， U = 4.8，通过计算可得镜头的焦距为 7作为选择镜头的标准，所以，本 f 5mm，如图 2.6 所示：
中北大学学位论文投影设备有以下优势：调节方便：可以自由改变条纹周期、强度简单。统主要实现对相位信息的获取，采集的图像为黑白条纹图，所以较低，但对采集图像的黑白对比度以及投射到待测无表面的亮度述因素，本论文选择了 SONY 公司的 VPL-EW275 型 LCD 投影仅能调节亮度和对比度，也能调节不同颜色亮度级的伽马模式。参考面的大小计算得到投影仪的最小分辨率应为1500dpi，而此数率达到 1600 × 1200 ( dpi)，重4.1kg，投影画面尺寸30-300英寸，还足实际测量需要。如图 2.7 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种复合光栅投影的在线相位测量轮廓术[J]. 彭旷,曹益平,武迎春. 计算机测量与控制. 2018(12)
[2]一种新的质量图引导的相位展开算法[J]. 姜文印. 传感器世界. 2018(07)
[3]基于相位标靶的相机标定[J]. 于瑾,陈超,高楠,张宗华. 激光与光电子学进展. 2018(11)
[4]基于FPGA的自适应阈值运动目标检测[J]. 邵鹏,杨晨,张晋敏. 应用光学. 2017(06)
[5]傅里叶变换轮廓术的Matlab仿真实现[J]. 吴应山,张启灿. 电子科技. 2017(06)
[6]一种枝切法和质量图相结合的InSAR相位解缠算法[J]. 王霖郁,李辉. 应用科技. 2016(05)
[7]几种时间相位展开方法的比较[J]. 赵文静,陈文静,苏显渝. 四川大学学报(自然科学版). 2016(01)
[8]基于最大类间方差的改进图像分割算法[J]. 丁晓峰,何凯霖. 计算机工程与设计. 2015(10)
[9]采用小波脊系数幅值导数方差质量图的相位展开法[J]. 王勇,饶勤菲,唐靖,袁巢燕. 光子学报. 2015(02)
[10]基于光栅投影序列图像融合的倾斜校正算法[J]. 刘旭,巫玲,陈念年,范勇,段晶晶,任新宇,夏菁菁. 计算机应用. 2013(11)
博士论文
[1]光栅投影轮廓术关键技术研究[D]. 高大鹏.大连理工大学 2015
[2]干涉合成孔径雷达相位解缠技术的研究[D]. 张妍.西安电子科技大学 2013
硕士论文
[1]基于二维和三维视觉信息的钢轨表面缺陷检测[D]. 王静强.西南科技大学 2018
[2]基于光栅投影的钢板外观质量检测方法研究[D]. 刘桢杞.中北大学 2018
[3]相位测量轮廓术在3D锡膏检测仪中的应用研究[D]. 吕磊.苏州大学 2018
[4]基于光栅投影法的三维形貌重构研究[D]. 支秋颖.沈阳工业大学 2017
[5]基于PMP的车轮踏面三维测量系统的标定技术研究[D]. 秦楚越.西南交通大学 2017
[6]基于二值光栅离焦投影的三维测量方法研究[D]. 赵立伟.东南大学 2017
[7]基于机器视觉的复杂塑件识别与检测技术研究[D]. 丁剑彪.北京化工大学 2016
[8]基于两幅光栅条纹投影的三维轮廓术[D]. 刘业鹏.山东大学 2016
[9]数字光栅投影测量关键技术研究[D]. 丁一飞.合肥工业大学 2016
[10]基于Kinect传感器的三维点云模型重建研究[D]. 周致富.武汉科技大学 2015
本文编号：3035804
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
JAICCD工业相机AB800-GE
2.5 JAI CCD 工业相机 AB800-GE）计算得到：L *UfFOV= 面的距离，U 表示参考面的长D 相机的参数可知， U = 4.8，通过计算可得镜头的焦距为 7作为选择镜头的标准，所以，本 f 5mm，如图 2.6 所示：
中北大学学位论文投影设备有以下优势：调节方便：可以自由改变条纹周期、强度简单。统主要实现对相位信息的获取，采集的图像为黑白条纹图，所以较低，但对采集图像的黑白对比度以及投射到待测无表面的亮度述因素，本论文选择了 SONY 公司的 VPL-EW275 型 LCD 投影仅能调节亮度和对比度，也能调节不同颜色亮度级的伽马模式。参考面的大小计算得到投影仪的最小分辨率应为1500dpi，而此数率达到 1600 × 1200 ( dpi)，重4.1kg，投影画面尺寸30-300英寸，还足实际测量需要。如图 2.7 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种复合光栅投影的在线相位测量轮廓术[J]. 彭旷,曹益平,武迎春. 计算机测量与控制. 2018(12)
[2]一种新的质量图引导的相位展开算法[J]. 姜文印. 传感器世界. 2018(07)
[3]基于相位标靶的相机标定[J]. 于瑾,陈超,高楠,张宗华. 激光与光电子学进展. 2018(11)
[4]基于FPGA的自适应阈值运动目标检测[J]. 邵鹏,杨晨,张晋敏. 应用光学. 2017(06)
[5]傅里叶变换轮廓术的Matlab仿真实现[J]. 吴应山,张启灿. 电子科技. 2017(06)
[6]一种枝切法和质量图相结合的InSAR相位解缠算法[J]. 王霖郁,李辉. 应用科技. 2016(05)
[7]几种时间相位展开方法的比较[J]. 赵文静,陈文静,苏显渝. 四川大学学报(自然科学版). 2016(01)
[8]基于最大类间方差的改进图像分割算法[J]. 丁晓峰,何凯霖. 计算机工程与设计. 2015(10)
[9]采用小波脊系数幅值导数方差质量图的相位展开法[J]. 王勇,饶勤菲,唐靖,袁巢燕. 光子学报. 2015(02)
[10]基于光栅投影序列图像融合的倾斜校正算法[J]. 刘旭,巫玲,陈念年,范勇,段晶晶,任新宇,夏菁菁. 计算机应用. 2013(11)
博士论文
[1]光栅投影轮廓术关键技术研究[D]. 高大鹏.大连理工大学 2015
[2]干涉合成孔径雷达相位解缠技术的研究[D]. 张妍.西安电子科技大学 2013
硕士论文
[1]基于二维和三维视觉信息的钢轨表面缺陷检测[D]. 王静强.西南科技大学 2018
[2]基于光栅投影的钢板外观质量检测方法研究[D]. 刘桢杞.中北大学 2018
[3]相位测量轮廓术在3D锡膏检测仪中的应用研究[D]. 吕磊.苏州大学 2018
[4]基于光栅投影法的三维形貌重构研究[D]. 支秋颖.沈阳工业大学 2017
[5]基于PMP的车轮踏面三维测量系统的标定技术研究[D]. 秦楚越.西南交通大学 2017
[6]基于二值光栅离焦投影的三维测量方法研究[D]. 赵立伟.东南大学 2017
[7]基于机器视觉的复杂塑件识别与检测技术研究[D]. 丁剑彪.北京化工大学 2016
[8]基于两幅光栅条纹投影的三维轮廓术[D]. 刘业鹏.山东大学 2016
[9]数字光栅投影测量关键技术研究[D]. 丁一飞.合肥工业大学 2016
[10]基于Kinect传感器的三维点云模型重建研究[D]. 周致富.武汉科技大学 2015
本文编号：3035804
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