工业摄影和机器视觉三维形貌与变形测量关键技术的研究.doc 全文 文档投稿网

  本文关键词：基于工业摄影和机器视觉的三维形貌与变形测量关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

基于工业摄影和机器视觉的三维形貌与变形测量关键技术研究 三维形貌与变形测量在产品质量控制、逆向设计、材料与工程结构测试、生物医 学、文物保护等众多领域中的需求日益增加。过去传统的测量内容和测量方法己经不 能满足需要，物体的三维尺寸、表面形貌和运动变形数据的获取成为测量领域的研究 热点和前沿课题。本文针对目前光学三维形貌与变形测量研究中存在的不足，采用理 论分析和实验研究相结合的研究方法，综合机械工程、光学电子、计算机视觉、数字 图像处理和摄影测量学等多个学科对三维形貌与变形测量关键技术进行了系统、深入 的研究。主要研究内容和研究成果如下: 1 讨论了光学三维形貌与变形测量技术原理和优缺点，对研究现状和发展趋势 进行了系统的分析。研究了工业摄影测量和机器视觉中坐标转换、摄影几何约束、空 间交汇和三维重建的基本理论。为本文的研究工作提供基本的理论依据。 2 机器视觉系统参数标定是三维测量技术中的关键问题之一，其标定精度直接 决定后续三维重建的精度。为进一步提高视觉系统测量精度，提出了一种基于工业摄 影测量的相机柔性标定方法，给出了相机成像模型和十参数镜头畸变模型，并进行了 相机标定实验及重投影误差分析。该方法使用不同尺寸的标定板和标定十字架，无需 标定物世界坐标，，可以对不同视场单个或者多个相机进行标定。标定参数初始值由摄 影测量中相对定向和直接线性变换方法得到，然后使用捆绑调整算法整体优化物方坐 标及相机内外参数。实验结果表明，标定重投影误差小于0.0_5像素，标准尺 221.001 士0.003mm 平均测量误差0.03mm，与传统方法相比，标定精度有较大提

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