基于單相機自由拍攝多幅網(wǎng)格圖像的鈑金件應變測量.pdf

1、隨著制造業(yè)的高速發(fā)展，采用工程應變比例軟尺或者工具顯微鏡的手工應變測量方法在鈑件沖壓成形領域中已經(jīng)逐漸暴露出測量效率低、精度差等弊端。
　　 為了克服手工應變測量方法的各種弊端，滿足鈑件沖壓成形領域的應變測量要求，本文綜合運用數(shù)字圖像處理、計算機視覺、坐標網(wǎng)分析等技術，研究一種基于單相機自由拍攝多幅網(wǎng)格圖像的應變測量方法，即鈑件成形前，在其坯料表面預先印制一層方形網(wǎng)格，成形后，采用一部數(shù)碼相機以自由拍攝的方式獲取鈑件的多幅網(wǎng)格圖

2、像，并通過圖像處理和多圖像幾何分析等技術計算出網(wǎng)格的三維尺寸變化，進而達到鈑件應變測量之目的。
　　 本文深入研究了基于單相機自由拍攝多幅網(wǎng)格圖像的應變測量方法的各項關鍵技術，包括網(wǎng)格節(jié)點提取、相機位姿標定、網(wǎng)格節(jié)點匹配和重建、網(wǎng)格應變計算等，主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點概括如下：
　　 ①設計了一套網(wǎng)格節(jié)點提取的總體方案；深入分析了網(wǎng)格圖像二值化、細化等階段存在的若干問題，并給出了相應的解決方法；提出了一種基于細化圖像的網(wǎng)格節(jié)

3、點初、精定位兩步法。
　　 ②在對多視圖兒何理論進行深入研究的基礎上，實現(xiàn)了多幅圖像對應相機位置和姿態(tài)的自標定技術。
　　 ③深入分析了傳統(tǒng)的基于區(qū)域和基于特征的匹配方法所存在的局限性，提出了一種基于網(wǎng)格拓撲關系的圖像匹配方法；針對多圖像點的重建問題，通過理論推導給出了具體的解決方案。
　　 ④根據(jù)網(wǎng)格應變分析理論，并結(jié)合具體實際問題，確定了適用于應變測量系統(tǒng)的網(wǎng)格應變計算方法。
　　 在全文理論和算法研

4、究的基礎上，自主開發(fā)了基于單相機自由拍攝多幅網(wǎng)格圖像的鈑金件應變測量系統(tǒng)MOSAS(Monocular Strain Analysis System)，并通過若干具體實例對系統(tǒng)的各方面性能做了嚴格驗證。實驗結(jié)果表明，MOSAS系統(tǒng)自動化程度高、精確穩(wěn)定，能夠滿足較大復雜鈑件的應變測量要求。
　　 本文研究成果克服了手工應變測量方法的各種弊端，滿足了鈑件沖壓成形領域關于應變測量的高效率和高精度等要求，為鈑件成形性能分析和成形工藝優(yōu)