基于機(jī)器視覺的空間運(yùn)動(dòng)桿件運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)量的研究.pdf

1、由于在工程應(yīng)用和理論研究中，經(jīng)常需要知道空間運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的真實(shí)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如運(yùn)動(dòng)桿件上點(diǎn)的位移、速度、加速度、桿件的角位移、角速度和角加速度，這些參數(shù)對(duì)驗(yàn)證機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論分析結(jié)果的正確性、設(shè)計(jì)新機(jī)械或是了解現(xiàn)有機(jī)械的運(yùn)動(dòng)性能以及工件的現(xiàn)場(chǎng)加工、裝配等方面都是十分有價(jià)值的。在這些運(yùn)動(dòng)參數(shù)中，由于速度、加速度等參數(shù)都可以通過空間位移和運(yùn)動(dòng)時(shí)間求得，因此能否較方便并精確的獲得桿件的空間位移是非常重要的。但使用傳統(tǒng)測(cè)量方法是無法對(duì)空間運(yùn)動(dòng)桿件的位移進(jìn)

2、行測(cè)量的，而坐標(biāo)測(cè)量機(jī)也由于其造價(jià)高、體積大、使用范圍有限而難以大面積推廣使用，這就需要我們研究新的簡捷高效的方法來求所需的空間桿件運(yùn)動(dòng)參數(shù)。為此本課題針對(duì)常見的空間運(yùn)動(dòng)桿件，利用雙彩色CCD視覺測(cè)量方法來得到空間運(yùn)動(dòng)桿件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，該方法充分體現(xiàn)了CCD的非接觸測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)量方法的使用局限，同時(shí)又為測(cè)量空間運(yùn)動(dòng)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)參數(shù)提供了一種新的方法。
　　 本課題以計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)和數(shù)值分析理論為基礎(chǔ)，將有著相互平行

3、、長度和線寬相等但顏色不同的線條的標(biāo)簽貼在圓柱形的桿件上，并使彩線與桿件軸線相平行，再用雙相機(jī)對(duì)貼有標(biāo)簽的桿件進(jìn)行拍攝，選取圖片中出現(xiàn)的各條彩線的兩個(gè)端點(diǎn)作為特征點(diǎn)，編寫了基于Matlab的圖像像素坐標(biāo)提取程序，得到了各特征點(diǎn)在圖像上的像素坐標(biāo)。接著采用張氏平面標(biāo)定法對(duì)所用相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，最后通過相關(guān)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換和數(shù)值計(jì)算得到各特征點(diǎn)的空間坐標(biāo)，再通過對(duì)特征點(diǎn)空間坐標(biāo)的計(jì)算來得到沿桿件軸線的兩個(gè)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，即可得到桿件的位移，最后將所得