視覺傳感器結構優(yōu)化設計與標定技術.pdf

1、　　視覺檢測技術是機器視覺理論在檢測領域的應用，近年來已成為儀器科學技術中一個發(fā)展十分迅速的領域和重要的研究方向。由于具有大量程、非接觸、測量速度快、系統(tǒng)柔性好、精度適中等特點，視覺檢測技術在現(xiàn)代工業(yè)生產等領域中的應用越來越廣泛。如何提高視覺檢測技術的測量精度、速度及可靠性是其主要研究內容。視覺傳感器是視覺檢測系統(tǒng)獲取信息的最直接來源，其結構、精度等對整個檢測系統(tǒng)的性能有著直接影響，研究其參數(shù)標定是提高測量精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性的有效途徑。因

2、此，視覺傳感器結構優(yōu)化設計與標定技術是視覺檢測技術中極其重要的研究內容。本論文主要研究內容可概括歸納為以下幾個方面：　　(1)系統(tǒng)論述了視覺傳感器中的攝像機理想及畸變透視變換數(shù)學模型，對影響視覺傳感器成像質量的鏡頭畸變作了深入分析，給出了常用的幾種視覺傳感器的數(shù)學模型?！　?2)對視覺檢測傳感器的結構設計進行了系統(tǒng)分析，探討了視覺傳感器測量精度與結構參數(shù)的關系特性，給出了視覺傳感器結構參數(shù)優(yōu)化原則，歸納了視覺傳感器結構優(yōu)化設計的基本

3、步驟?！　?3)論述了視覺傳感器參數(shù)與測量系統(tǒng)全局的標定技術。系統(tǒng)總結了視覺傳感器及視覺測量系統(tǒng)的常用標定方法與步驟，著重論述了比較成熟的三種攝像機參數(shù)標定方法，即非線性優(yōu)化法、直接線性變換法和徑向準直約束標定法(Tsai氏兩步法)。對幾種常用的標定靶標形式進行了比較，并指出了各自的優(yōu)缺點及適用范圍?！　?4)對設計制作的視覺傳感器及控制電路部分進行調試，搭建一視覺測量實驗系統(tǒng)，經對其參數(shù)標定后，用于物體實例測量，驗證了系統(tǒng)設計，為