面向飛機(jī)蒙皮接縫的線結(jié)構(gòu)光檢測技術(shù)研究.pdf

1、如何使機(jī)器具有人類的視覺功能，一直是科學(xué)工作者們的奮斗目標(biāo)。近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)技術(shù)、模式識別技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺技術(shù)獲得了前所未有的發(fā)展，其中線結(jié)構(gòu)光視覺測量技術(shù)憑借著其具有大量程、非接觸、速度快、系統(tǒng)柔性好、精度高等眾多優(yōu)點(diǎn)，迅速脫穎而出，成為工程應(yīng)用中最具發(fā)展?jié)摿Φ娜S數(shù)據(jù)采集方法。本文根據(jù)飛機(jī)蒙皮接縫的快速精確檢測的要求，對線結(jié)構(gòu)光視覺測量方法進(jìn)行了深入的研究，設(shè)計了一套相機(jī)和激光器同步標(biāo)定的系統(tǒng)標(biāo)定方

2、法，開發(fā)了一款線結(jié)構(gòu)光測量檢測儀。同時為了提高系統(tǒng)的整體精度，也為了使系統(tǒng)具備自我校正的快速標(biāo)定能力，對整個系統(tǒng)進(jìn)行了非線性最小二乘優(yōu)化，取得了較滿意的效果。本文的主要工作：
　　 （1）深入研究了線結(jié)構(gòu)光視覺測量的原理，建立了整個系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，同時也分別建立了相機(jī)和激光器的數(shù)學(xué)模型。
　　 （2）為了獲得更好的系統(tǒng)標(biāo)定精度，對標(biāo)定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取方法進(jìn)行了研究，包括標(biāo)定板的設(shè)計、圖像預(yù)處理、特征點(diǎn)的檢測、激光光條中心線

3、的提取和擬合等。
　　 （3）設(shè)計了一套同步標(biāo)定相機(jī)和激光器的精確系統(tǒng)標(biāo)定方法，給出了標(biāo)定的具體步驟和誤差評價標(biāo)準(zhǔn)。
　　 （4）為了使系統(tǒng)具有自我優(yōu)化校正的功能，對非線性最小二乘算法進(jìn)行了研究。通過采集一幅標(biāo)準(zhǔn)塊圖像，獲取優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)并進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的現(xiàn)場快速標(biāo)定。
　　 （5）分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)精度的影響，設(shè)計了設(shè)備的相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。
　　 通過實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用證明，該檢測儀具有體積小、操