基于结构光的墙面三维信息获取及缺陷检测

发布时间：2021-02-02 15:10

　　随着社会的发展,劳动力成本越来越高,与此同时机器人技术方兴未艾,谋求机器人替代人类进行室内装修任务是一个可行的方向。本论文以装修机器人为工程背景,重点研究适用于室内装修机器人的墙面三维信息的获取方法、墙面点云的处理。同时为了配合整个机器人,需要把传感器集成到整个机器人系统中。顺利完成装修任务的一个前提是精确的感知到待加工墙面的三维信息,这就要求所使用的传感器件要满足视场大、精度高、稳定性好等优点。现有的诸如双目立体视觉,Kinect,深度摄像机等虽然可以完成室内三维点云的获取,但是受光照、精度或者使用场景的限制,很难直接应用于装修机器人中。同时考虑到工程应用,器件需要使用灵活、易于集成到机器人系统中。针对上述的用于室内装修工作的传感器的特殊要求,本文使用基于格雷码编码方式结构光测量的方式进行墙面三维信息的获取。由于投射的条纹编码信息事先已知,这种主动式的测量方法对于平整无特征的墙面也同样适用。同时对于室内光照可能发生的变化,本论文尝试将光照进行分解以获得具有一定鲁棒性的结构光测量系统。获得墙面点云数据后,为实现精确打磨,需要进行缺陷位置的检测。考虑到墙面整体结构为平面结构,故先进行点云... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

贴地砖机器人能够完成瓷砖粘贴其中很重要的原因是通过特制的瓷砖夹具和视觉定位系统，

但其自动化程度较低。进入 21 世纪先出现在瑞士苏黎世联邦理工学院，这是一种贴泥涂抹、瓷砖粘贴等功能，如图 1-1 所示。图 1-1 贴地砖机器人粘贴其中很重要的原因是通过特制的瓷砖夹具和像机系统进行精确的定位，从而可以平整粘贴在况下，可以实现更加自主的工作[5,6]。

图 1-6 结构光测量仪成品技术既可以测量动态物体也可以测量静态物体度直接编码方法[16]开始，编码结构光测量的研究开，结构光测量技术也随之蓬勃发展，从最初以物理相移方法和多频外差方法[17]，结构光的精度在不以达到 0.01mm 甚至更高，如图 1-6 为成品结构光用在零件三维建模，视场较小且价格高昂，无法满不同的应用场景分别有不同的结构光扫描解决方案系统的标定和结构光编解码上，因为标定和编解精度，国内外的学术研究大多由此展开。而对于后针对具体的项目需要进行研究。的不同，结构光测量技术可以分为三类：间编码方式的结构光，特点为将一张或者几张编码摄像机拍摄被待测表面调制后的编码图像，然后利行解码。由于可以投射一张图案，在硬件处理速度[18]。但是由于只投射一幅或者有限的几幅图案，

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于三维激光雷达和深度图像的自动驾驶汽车障碍物检测方法[J]. 王新竹,李骏,李红建,尚秉旭.  吉林大学学报(工学版). 2016(02)
[2]双飞秒激光测距系统的测量精度分析[J]. 梁飞,宋有建,师浩森,许立明,贾威,胡明列,王清月.  光电子·激光. 2015(08)
[3]物体三维信息测量技术综述[J]. 孙宇臣,葛宝臻,张以谟.  光电子·激光. 2004(02)
[4]立体视觉研究的现状与进展[J]. 游素亚.  中国图象图形学报. 1997(01)

博士论文
[1]基于结构光投影的运动物体高速实时三维测量方法研究[D]. 刘永久.中国科学技术大学 2014
[2]基于数字光栅投影的结构光三维测量技术与系统研究[D]. 李中伟.华中科技大学 2009

硕士论文
[1]面向工业应用的机器人手眼标定与物体定位[D]. 程玉立.浙江大学 2016
[2]结构光三维测量与点云配准的研究[D]. 易凯.西安电子科技大学 2010



本文编号：3014905