基于双目视觉的核反应堆压力容器主螺孔三维重建技术研究

发布时间：2021-01-05 03:29

　　双目视觉作为机器视觉技术的分支,因其成本低、简单方便、实用性强等特点,现已成为研究热点,被广泛应用于各个领域。另外,由于对核反应堆压力容器主螺孔检测的不断精细化,因此可对主螺孔的检测开展进一步研究以实现主螺孔的3D扫描及缺陷判断。本文在双目立体视觉技术的基础上,针对核电站反应堆压力容器主螺孔内表面的三维重建技术进行研究,完成对螺孔内表面的三维重建。主要研究内容和工作如下:（1）对双目立体视觉的原理进行研究,根据待重建目标的环境和尺寸大小,完成对摄像机的选型以及图像采集装置的设计,并在此基础上对硬件平台进行搭建,以完成待重建目标的图像采集工作。（2）通过图像预处理去除噪声,获得高质量的图像。引入了几种去噪算法对图像进行平滑处理,然后对图像进行锐化处理,以抵消平滑处理带来的模糊效果。（3）对相机标定技术进行研究,利用张正友平面模板标定方法,完成对双目相机的标定,并计算出像机的内参数、外参数以及畸变系数,这为后续的处理做好了充足的准备。（4）图像立体匹配方面,研究了基于区域以及基于特征的匹配方法。在基于区域的匹配方法上,对SSD、SAD、NCC三种算法进行对比实验,得到视差图,重点研究了基于... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三维重建流程

第 2 章 图像采集装置设计与预处理1 图像采集装置设计核电站现有的对压力容器主螺孔的检查方案是利用视频检测仪对螺孔检查，但这种检测方案并不能满足本实验的要求，所以在进行实验之前双目视觉的基础上，针对核电站反应堆容器主螺孔对图像采集装置进行成整个装置的平台搭建。基于双目视觉的三维重建是通过两个摄像机获界中同一物体的图像，然后通过计算两幅图像对应点间的位置偏差，得物体的三维信息[29]。根据实际需求，整个平台应便于携带且结构简单，成本，并在采集图像时可以满足整个装置的自对中功能，所以该设计主目相机的选择以及装置结构的设计。核电站反应堆压力容器主螺孔参数 所示。

所以首要工作就是选取合适的相机。从图 2.1 螺纹孔的尺寸来看，选择的应该足够小而且还要兼顾灵活的性能，以便完成对螺孔图像的采集。为了满际环境的测量要求，本文使用的摄像机是双目视觉相机，如图 2.2 所示。这机光轴绝对平行且成本较低，在连接终端时只有一个 ID 号，图像传感器为绝对同步，拼接双目图像为一帧图像后输出，确保双目抓拍的是同一瞬间图


本文编号：2957935