基于结构光测量技术的反求系统关键技术的研究

发布时间：2017-05-07 05:36

  本文关键词：基于结构光测量技术的反求系统关键技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：反求工程能够快速吸收先进技术,提高新产品的开发速度,快速测量技术是其中的关键环节,也是后续工作的基础。三维视觉测量技术具有非接触、速度快、柔性好等突出优点,在现代制造业中有着重要的应用前景。但是视觉测量技术也存在着精度、速度方面的问题,还不能完全满足反求工程的需要,为此本文对基于结构光测量技术的两个摄像机平行放置进行三维视觉测量的方法进行了深入系统的理论和试验研究。 1. 在对比各种三维视觉测量技术后,提出一种将立体视觉测量和激光扫描测量相结合的测量方法即基于线结构光测量技术的双目三维视觉测量方法,详细分析了摄像机模型、坐标系变换、系统工作原理后给出了系统数学模型。 2. 在数学模型基础上,研制了由CCD 摄像机、图像采集卡、精密导轨和计算机等硬件以及相应的软件构成的结构光三维测量系统的实验装置。 3. 对图像处理的算法进行了深入研究,使用VC++6.0、Matlab6.1 程序设计语言编制了配合结构光三维视觉测量系统使用的图像处理程序,完成对所采集图像的预处理。 4. 采用一种基于已知点距离对系统进行标定的方法对系统结构参数进行快速、精确地标定,利用标定结果进行大量实体测量实验,得到预期结果,并对系统的测量精度进行了详细地分析。 通过实际测量结果的分析表明,测量数据正确反映了被测物体的三维外形,系统性能稳定,结果可靠,完成了预定的研究目标。对国内的三维测量技术研究具有一定学术价值和现实意义。
【关键词】：反求工程 结构光 视觉测量 CCD 摄像机
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH74
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题背景9
• 1.2 反求工程概述9-11
• 1.3 国内、外反求工程研究、发展及应用的状况11-17
• 1.3.1 研究现状简介11-12
• 1.3.2 反求工程测量方法简介12
• 1.3.3 接触式测量法12-13
• 1.3.4 非接触式测量法13-17
• 1.4 本文主要研究工作17-19
• 第2章 系统工作原理及数学模型19-28
• 2.1 系统组成19-20
• 2.2 摄像机模型与坐标系20-24
• 2.2.1 摄像机模型20-21
• 2.2.2 坐标系变换21-24
• 2.3 结构光三维视觉测量系统原理、数学模型24-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 实验装置设计28-34
• 3.1 图像采集系统硬件的选择与设计28-33
• 3.1.1 激光器的选择28-29
• 3.1.2 摄像机的选择29-30
• 3.1.3 图像采集卡的选择30-31
• 3.1.4 控制装置的选择31
• 3.1.5 摄像机激光器支架设计31-33
• 3.2 本章小结33-34
• 第4章 测量中的图像处理技术34-45
• 4.1 采集图像文件格式35
• 4.2 图像处理流程35-44
• 4.2.1 图像噪声的去除36-37
• 4.2.2 图像的二值化37-40
• 4.2.3 二值图像的细化40-43
• 4.2.4 特征点坐标的提取43-44
• 4.3 本章小结44-45
• 第5章 实验及结果分析45-62
• 5.1 标定及测量实验45-49
• 5.1.1 标定算法46-47
• 5.1.2 摄像机标定算例47-48
• 5.1.3 测量实验结果48-49
• 5.2 误差及测量精度分析49-61
• 5.2.1 误差分析50-53
• 5.2.2 测量精度分析53-61
• 5.3 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-66
• 攻读学位期间发表的学术论文66-67
• 致谢67

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 辛少辉;水下结构光大尺度三维探测技术研究[D];中国海洋大学;2011年

2 吴飞;海浪浪高数字化测试方法研究[D];天津大学;2010年

3 石晶合;结构光测量仪软件系统的研究与开发[D];哈尔滨理工大学;2006年

4 程传景;线结构光视觉传感器的现场标定技术研究[D];中国海洋大学;2006年

5 张梅风;基于线结构光的复合式视觉测量技术的研究[D];中国海洋大学;2007年

6 张志伟;全场视觉自扫描测量系统的研究[D];中国海洋大学;2007年

7 宋龙;线结构光实物反求测量仪的研究与开发[D];哈尔滨理工大学;2008年

8 辛悦向;光笔式双目立体视觉系统的研究[D];中国海洋大学;2008年

9 IBRAHIMA SORY MAGASSOUBA（索利）;彩色结构光三维扫描重构技术研究[D];长春理工大学;2012年

10 戴刚;烟盒结构光视觉检测与信息处理应用技术研究[D];南京理工大学;2013年

  本文关键词：基于结构光测量技术的反求系统关键技术的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：349201