数字近景工业摄影测量系统校准方法研究

发布时间：2017-10-02 10:18

  本文关键词：数字近景工业摄影测量系统校准方法研究

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【摘要】：数字近景工业摄影测量是利用数字图像进行高精度三维坐标测量的技术。2005年数字近景工业摄影测量技术首次引入我国,经过10余年的研究与推广,该技术已广泛应用于我国航空、航天、汽车制造、船舶制造等领域。在数字近景工业摄影测量系统的定量化测量结果中,测量精度往往是用户最关心的问题。目前,市场上的数字近景工业摄影测量系统不断出新,各厂家标称的测量精度越来越高。遗憾的是,我国还没有制订出该领域的标准、规范。为保证数字近景工业摄影测量结果的可靠性、精确性,本文对如何评定数字近景工业摄影测量系统的测量精度展开了研究,其主要内容包括:(1)总结了数字近景工业摄影测量系统的测量原理和系统构成,为评价系统的测量精度提供基础支撑;总结分析了影响数字近景工业摄影测量系统测量精度的因素,为评定系统的测量精度提供根源性指导;(2)总结了数字近景工业摄影测量系统标准尺长度标定方法,对不同方法的标定特点进行分析,开发出了标定标准尺长度的新方法—图像处理法和三坐标测量机法。通过实验对比分析,采用该方法标定标准尺长度效果非常好;(3)推导了测试数字近景工业摄影测量系统重复测量精度的计算公式,对目前业内测定系统重复测量精度的方法进行了对比研究,提出全新的测定系统重复测量精度的方法—9点法,该方法在工作量和测试精度等方面较其他方法得到了优化;(4)通过对中国计量科学研究院80m测长轨道进行优化改造,提出一种间接校准数字近景工业摄影测量系统测长误差的方法。该方法简单方便,目前已成为业内校准数字近景工业摄影测量系统测量精度的常用方法。
【关键词】：数字近景工业摄影测量 校准方法 标准尺标定 重复测量精度 测长误差
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH721
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-24
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 数字近景工业摄影测量系统校准方法研究现状10-21
• 1.2.1 数字近景工业摄影测量系统研究现状10-14
• 1.2.2 数字近景工业摄影测量系统校准方法研究现状14-21
• 1.3 数字近景工业摄影测量系统校准方法关键技术21-22
• 1.4 本文的主要研究内容22-24
• 2 数字近景工业摄影测量系统及精度影响因素24-38
• 2.1 数字近景工业摄影测量系统24-30
• 2.1.1 摄影测量原理概述24-25
• 2.1.2 数字近景工业摄影测量系统的组成25-30
• 2.2 影响系统测量精度的因素30-37
• 2.2.1 第一类影响因素30-35
• 2.2.2 第二类影响因素35
• 2.2.3 第三类影响因素35-37
• 2.3 总结37-38
• 3 数字近景工业摄影测量系统标准尺长度标定方法38-56
• 3.1 显微镜法标定标准尺的长度38-40
• 3.1.1 显微镜法原理38-39
• 3.1.2 显微镜法实验装置39-40
• 3.2 摄影测量法标定标准尺的长度40-42
• 3.2.1 摄影测量法原理40-41
• 3.2.2 摄影测量法实验装置41-42
• 3.3 图像处理法标定标准尺的长度42-45
• 3.3.1 图像处理法原理42-45
• 3.3.2 图像处理法实验装置45
• 3.4 三坐标测量机法标定标准尺的长度45-47
• 3.4.1 三坐标测量机法标定标准尺长度原理45-47
• 3.4.2 三坐标测量机法实验装置47
• 3.5 实验结果与分析47-54
• 3.5.1 显微镜法实验与结果48-49
• 3.5.2 摄影测量法实验与结果49-50
• 3.5.3 图像处理法实验与结果50-52
• 3.5.4 三坐标测量机法实验与结果52-53
• 3.5.5 各种方法标定结果比较53-54
• 3.6 总结54-56
• 4 数字近景工业摄影测量系统重复性测试方法56-70
• 4.1 系统重复性测试方法及评定指标56-57
• 4.2 已有的系统测量重复性测试方法57-60
• 4.2.1 美国GSI公司测定系统重复测量精度的方法58-59
• 4.2.2 辰维公司测定系统重复测量精度的方法59-60
• 4.3 系统测量重复性测试方法的改进60-62
• 4.3.1 相机拍摄方位的改进60
• 4.3.2 相机拍摄网形的改进60-62
• 4.4 实验验证62-68
• 4.4.1 实验设计62
• 4.4.2 实验结果与数据分析62-67
• 4.4.3 实验总结67-68
• 4.5 相机对比精度测试68-69
• 4.5.1 相机对比精度测试原理68-69
• 4.5.2 相机对比精度实验69
• 4.6 总结69-70
• 5 数字近景工业摄影测量系统长度测量误差研究70-78
• 5.1 长度测量误差相关理论70-71
• 5.2 间接法校准系统长度测量误差71-77
• 5.2.1 间接法校准系统长度测量误差装置71-72
• 5.2.2 实验结果与分析72-77
• 5.3 总结77-78
• 6 结论与展望78-80
• 6.1 结论78
• 6.2 展望78-80
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目及发表的学术论文80-82
• 致谢82-84
• 参考文献84-88
• 附录 188-100
• 附录 2100-105

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本文编号：959055