基于礦井機(jī)器人的三維激光掃描儀的研究設(shè)計(jì).pdf

1、目前,利用計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的物體、環(huán)境進(jìn)行三維模型重建是計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。在煤礦這樣的高危險(xiǎn)環(huán)境下,對(duì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、重建場(chǎng)景的三維模型具有很重要的意義。本文主要研究裝載于礦井機(jī)器人上的三維激光掃描系統(tǒng)。
　　本文首先設(shè)計(jì)了一款礦井機(jī)器人的樣機(jī),分別對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)械、電氣結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),然后對(duì)機(jī)器人上用到的主要器件進(jìn)行了選型,進(jìn)而提出了三維掃描儀這一研究目標(biāo)。完成了機(jī)器人樣機(jī)的加工,并對(duì)機(jī)器人樣機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)實(shí)

2、驗(yàn),表明機(jī)器人樣機(jī)符合設(shè)計(jì)參數(shù)要求。然后介紹了本文設(shè)計(jì)的三維激光掃描儀的結(jié)構(gòu),以及三角測(cè)距原理和攝像頭的成像模型。利用張氏標(biāo)定方法完成了攝像頭的標(biāo)定,并提出將改進(jìn)的Hessian矩陣法和形態(tài)學(xué)的方法相結(jié)合的光條中心提取算法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文的算法效率得到了有效提高,并且能有效去除光條的反射。最后利用搭建好的三維激光掃描儀,在正常光照條件下對(duì)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境進(jìn)行三維地圖重建。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文提出的算法能達(dá)到良好的效果,并且對(duì)環(huán)境的要求不高。