光筆雙目視覺測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著大型裝備制造技術(shù)的發(fā)展,大尺寸工件測量需求和測量技術(shù)之間的矛盾日益突出,在對便攜式測量系統(tǒng)充分研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計了光筆雙目視覺測量系統(tǒng)。系統(tǒng)具有測量方便、靈活、量程大、測量精度較高等優(yōu)點,為一般精度要求大尺寸測量提供了一種新的測量技術(shù)。
　　 對光筆雙目視覺測量系統(tǒng)的測量原理、鏡頭標(biāo)定方法、光點中心坐標(biāo)提取等問題進(jìn)行了深入的研究。實驗研究證明了在有效的測量范圍內(nèi)系統(tǒng)具有較高的測量精度。主要的研究工作包括以下幾個方面:

2、　　 (1)研究不同規(guī)格的發(fā)光二極管成像對光筆測量的影響。選取了不同光色特性、發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管進(jìn)行了對比實驗,分析了二極管產(chǎn)生眩光的原因,并采取多種方法限制眩光的產(chǎn)生。
　　 (2)根據(jù)攝像機(jī)透視變換原理建立了包含鏡頭畸變的雙攝像機(jī)透視模型。研究一種適合現(xiàn)場快速高精度的標(biāo)定方法,采用張正友標(biāo)定法對攝像機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定實驗,對標(biāo)定的結(jié)果和誤差的原因進(jìn)行了分析,糾正攝像機(jī)的畸變誤差。
　　 (3)研究并設(shè)計出了一

3、種用于雙目視覺測量系統(tǒng)的七光點式測量光筆。
　　 (4)研究從圖像中精確計算橢圓像點中心坐標(biāo)的方法。采用改進(jìn)的Otsu算法進(jìn)行圖像預(yù)處理,采用Canny方法提取圖像的輪廓邊緣點,進(jìn)一步實現(xiàn)圖像輪廓跟蹤和邊緣點序列化,提出了基于二維高斯曲面擬合函數(shù)的橢圓輪廓中心點坐標(biāo)值亞像素提取方法。
　　 論文提出了七點式測量光筆結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有左右對稱的冗余設(shè)計,并利用共線三點透視原理和空間點三角形相似原理,最大限度的減小測量誤差,提