基于機器視覺的面內轉角測量方法的研究.pdf

1、本文通過研究國內外現(xiàn)有典型的面內轉角測量技術方案，總結出各類測量方案的缺陷和不足，提出一種新的基于機器視覺的面內轉角測量的高精度測量方法。采用光學成像鏡頭、面陣CCD攝相機和帶發(fā)光點陣的標準點陣平面靶組成一套基于視覺的面內轉角測量系統(tǒng)。
　　將標準點陣平面靶牢固的安裝在待測轉動部件的端面上，面陣CCD攝像機安裝在距離標準點陣平面靶一定距離的位置，通過面陣CCD攝像機測量標準點陣平面靶的視覺圖像，通過灰度重心法對圖像進行處理，得到對

2、應的各個靶點灰度圖像的中心坐標。在面內轉角測量的初始位置，通過四次曲線擬合的方法對攝像機進行標定，并建立攝像機的誤差數(shù)學模型;當標準點陣平面靶隨待測轉動部件轉過一定角度后，通過面陣CCD攝像機采集一幅標準點陣平面靶的數(shù)字圖像，通過灰度重心法得到特征點像面坐標，再通過像面坐標與物面坐標的映射關系得到對應特征點的物面坐標，根據(jù)標準點陣平面靶旋轉前后平面靶上的各靶點在物平面上的坐標變化，并通過特征點坐標旋轉測量方法檢測點陣旋轉的角度。

3、　　通過仿真實驗和實際測量實驗對面內轉角進行測量實驗，實驗結果表明:此測量方法實現(xiàn)了面內轉角的非接觸的高精度測量，面內轉角測量精度達到2角秒，并且可以實現(xiàn)微小角度和大角度的測量。
　　通過對整個面內轉角測量系統(tǒng)進行分析，建立了面內轉角測量系統(tǒng)的誤差數(shù)學模型，并對各種系統(tǒng)誤差的產生原因進行詳細的分析，通過仿真實驗和實際測量實驗對各種系統(tǒng)誤差進行分析和研究，得出各種系統(tǒng)誤差與面內轉角測量精度的關系，并得到對測量精度影響較大的系統(tǒng)誤差，