单目视觉测量系统及随动跟踪测量技术的研究

发布时间：2017-04-30 15:09

  本文关键词：单目视觉测量系统及随动跟踪测量技术的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：视觉测量在逆向工程和产品快速检测等领域中有着广泛的应用。华中科技大学快速成形中心致力于三维激光测量系统的研究,并成功实现了商品化。本文在本中心研制的基于双目视觉的HRE-I 型测量系统成功研制的基础上,提出了采用基于单目视觉的测量方法。并针对三维激光测量系统和关节式测量系统,分别提出了预扫描的随动测量技术和信号跟踪算法的随动测量技术。 首先分析单目视觉测量的原理和实现方法,得出采用线激光器、单CCD 相机、小孔成像和激光面约束模型的单目视觉测量方法。利用计算机控制摄像头对实物进行连续拍摄,并对图像进行实时处理,从而获得精确的激光线上的像素点坐标,利用建立的算法模型,将已知的二维坐标转换成三维坐标,以点云信息的形式重构出物体,完成三维自动测量。接着对单目视觉测量系统实现的关键部件(例如镜头、CCD、图像采集卡等)的选用原则进行分析。 在三维激光测量系统的扫描中,由于摄像机景深的限制,当扫描一些起伏较大的物体时,结果往往会出现较大偏差,为了确保被测物体始终在摄像机的景深范围内,需要对扫描过程进行随动控制。本文提出了利用预扫描的方式,获得物体表面曲率的大致走向,继而进行同路径的随动扫描,即随动扫描依据前次扫描的信息,始终确保被测物体在摄像机景深范围内,从而达到精确测量的目的。 而在关节式测量系统中,则考虑如何使测头和被测物体表面保持一定距离和垂直度,实现测头对被测物体表面的随动跟踪测量,在这里提出了信号跟踪算法,并对算法进行了简单介绍和分析。
【关键词】：计算机视觉 逆向工程 图像处理 随动测量 关节式测量 景深
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH744.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 快速仿形测量与数据重构技术7-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 本文内容安排13
• 1.4 本章总结13-14
• 2 单目视觉测量的成像技术分析14-26
• 2.1 单目视觉成像的基本原理14-15
• 2.2 单目视觉测量的数学模型的建立15-19
• 2.3 二维激光条纹图像的处理19-23
• 2.4 影响视觉成像因素的分析23-25
• 2.5 结论25-26
• 3 单目视觉测量的实现26-35
• 3.1 实现概述26-27
• 3.2 镜头27-28
• 3.3 F 数28-29
• 3.4 CCD29-32
• 3.5 图像采集卡32-34
• 3.6 本章总结34-35
• 4 视觉测量系统下的随动跟踪测量35-51
• 4.1 随动跟踪方案与控制算法的选择35-40
• 4.2 三维激光测量系统下的随动跟踪测量的实现40-47
• 4.3 关节式坐标测量系统下的随动跟踪测量的实现47-50
• 4.4 总结50-51
• 5 总结和展望51-53
• 5.1 全文总结51
• 5.2 展望51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-57
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录57

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本文编号：337076