基于機(jī)器視覺的激光跟蹤儀測量靶球自動(dòng)定位方法研究.pdf

1、飛機(jī)大部件對(duì)接裝配需要對(duì)部件進(jìn)行精確的測量，目前大部件的裝配常采用激光跟蹤儀來進(jìn)行測量，傳統(tǒng)激光跟蹤儀的測量都需要人工手動(dòng)進(jìn)行引光操作，測量效率低、過程繁瑣，難以滿足飛機(jī)數(shù)字化自動(dòng)裝配的要求。本文以激光跟蹤儀對(duì)測量靶球進(jìn)行自動(dòng)定位而實(shí)現(xiàn)測量這個(gè)過程為研究對(duì)象，基于機(jī)器視覺研究激光跟蹤儀測量靶球自動(dòng)定位方法，將激光跟蹤儀測量技術(shù)、機(jī)器視覺圖像處理技術(shù)及精密云臺(tái)控制技術(shù)結(jié)合，構(gòu)建基于視覺的激光跟蹤儀測量靶球自動(dòng)定位系統(tǒng)，并完成了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)

2、證。實(shí)驗(yàn)表明，本論文提出的基于機(jī)器視覺的激光跟蹤儀測量靶球自動(dòng)定位方法具有良好的可行性。論文主要研究內(nèi)容和工作包含以下幾個(gè)方面：
　　1）設(shè)計(jì)了基于攝像機(jī)角度的激光初始引導(dǎo)模型，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。詳細(xì)介紹了自動(dòng)定位系統(tǒng)的硬件構(gòu)成，包含云臺(tái)攝像搜尋子系統(tǒng)的控制和激光跟蹤儀的測量原理。
　　2）深入分析了采用圖像處理的方法檢測和跟蹤激光，研究兩種噪聲模型以及針對(duì)這兩種噪聲采用的平滑濾波方法。分別運(yùn)用幀間差法對(duì)激光進(jìn)行自動(dòng)檢測，

3、重心法求取激光質(zhì)心坐標(biāo)。在激光對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的粗定位過程中，采用OTSU自動(dòng)閾值方法分割出激光圖像，波門跟蹤方法對(duì)激光進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤定位。最后研究了用于激光光斑優(yōu)化的形態(tài)學(xué)處理方法。
　　3）構(gòu)建了激光運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行分析。研究了激光跟蹤儀激光對(duì)目標(biāo)靶球自動(dòng)瞄準(zhǔn)與定位的方法，設(shè)計(jì)并分析了兩種以實(shí)現(xiàn)粗定位的自動(dòng)瞄準(zhǔn)模型。
　　4）設(shè)計(jì)并開發(fā)了激光跟蹤儀可視化定位軟件用于實(shí)現(xiàn)激光跟蹤儀對(duì)目標(biāo)測量靶球的自動(dòng)定位。并搭建了基于該方法研究