收藏本站
《沈阳农业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

机器视觉测量方法及曲面重构技术研究

赵萍  
【摘要】:逆向工程作为消化、吸收和提高先进技术的一系列分析方法和应用技术,已成为先进设计制造领域研究的热点,具有良好的应用前景和应用价值。本文针对具有特殊曲面的农机具在研制过程中存在的问题,围绕逆向工程关键技术——数字化测量、点云数据处理及曲面重构,以机器视觉测量方法和曲面构建相关技术为重点展开研究,旨在为国内、外产品技术吸收、消化及创新设计提供更为完善的方法,为新型农业机械的研制提供理论基础,主要研究内容如下: ①对逆向工程中的数字化测量、点云数据处理及曲面重构等关键技术进行了阐述,总结了国内外研究现状、成果及存在问题,说明了逆向工程关键技术研究及探索其在农业领域应用的必要性,进而提出本文的研究内容与方法。 ②对三维数字化测量进行了研究。针对目前测量设备普遍存在边界数据误差大及不完整的问题,结合结构光测量法和双目立体视觉测量法的优点提出了基于视觉的复合式测量方法及测量方案,利用结构光测量法实现被测物体表面的测量,双目立体视觉测量法实现边界数据的提取;采用理论和试验相结合的方法,研究了双目视觉系统结构参数对测量精度的影响,在此研究结果的指导下,搭建了复合式测量系统并分析、计算了其测量范围。 ③研究了双目视觉测量中摄像机标定方法。阐述了摄像机成像模型,采用对比分析和试验的方法,总结了常用摄像机标定方法的优缺点;针对张式标定方法中标定模板基准点识别误差大的问题,提出了一种新的标定方法,对比试验表明:该方法精度高、受噪声影响小、对应点匹配方便。 ④研究了双目立体视觉测量中边界提取算法。通过试验对比分析了常用图像边缘检测算法及其特点,针对本研究提取被测对象边界轮廓的目的,采用数学形态学方法实现了图像边缘检测与连接,加强了边界的还原真实性,通过孔洞填充,避免了内部结构对边界轮廓的影响;提出了极线约束下,边界角点特征与区域匹配相结合的双目视觉立体匹配方法,该方法提高了匹配速度,降低了误匹配概率;根据双目视觉视差原理实现了被测物体边界轮廓三维数据点的获取,针对具体实例,采用试验方法,验证了所提算法的可行性。 ⑤对点云数据处理进行了研究。研究了基于三基准点的多视点云拼接方法,采用了人机交互模式下重叠区域数据统一,提高了运算速度,并通过试验进行了拼接误差分析;研究了数据滤波平滑方法,采用试验对比方法,分析了各种滤波方法的优缺点,提出了基于中值和均值的滤波方法,通过具体数据点实例验证了该方法的可行性及效果;研究了点云数据精简方法,采用基于颜色特征的曲率计算,实现了点云精简,达到了曲率大处数据密集,曲率小处数据稀疏的非均匀精简。 ⑥研究了基于点云的曲面重构理论与方法。研究了基于点云的曲面片直接拟合方法、基于曲线拟合的造型方法及曲面模型质量评价方法,给出了曲线、曲面光顺性的直观体现;结合具体实例,在Imageware软件中实现了其曲面重构和模型质量评价。 ⑦以犁体曲面及免耕播种破茬用倾斜波纹圆盘刀为实际样件,利用本研究搭建的测量系统及相关方法;实现了犁体曲面由样件一点云数据一曲面模型的全过程,并以其为对象,通过对比试验验证了本研究测量系统及相关方法的精度及可行性。针对倾斜波纹圆盘刀,采用逼近拟合、基于颜色特征曲率计算等方法,实现了结构参数反求,在此基础上,完成了参数化建模。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李红莉;何柏海;郭恒亚;;逆向工程中曲面重构的应用软件研究[J];科技资讯;2009年01期
2 宋兆坤;饶锡新;解伟功;;逆向工程CAD建模关键技术研究[J];机械制造与自动化;2009年02期
3 王亚平;朱延海;;口腔医学CAD系统中注重边界控制的曲面重构研究[J];机械工程师;2008年12期
4 李丰;惠延波;张红静;吴小晴;;基于逆向工程的汽车覆盖件模型重构方法研究[J];机械设计与制造;2010年02期
5 王继群;郭勇;董哲;董立立;;基于无动力排风扇的叶片曲面重构分析[J];北京工业职业技术学院学报;2011年01期
6 赵柳;纪丽婷;王立建;黄福;;逆向工程中点云数据的曲面重构方法研究[J];电子测试;2010年02期
7 蒋宜群;张芹;;以CATIA软件为设计平台的车身曲面造型技术应用[J];轻型汽车技术;2004年03期
8 杨志帮;樊军;李湘;逄明华;;基于逆向工程中三角网格上的NURBS曲面重构技术[J];精密制造与自动化;2006年01期
9 徐慧朴;马孜;林娜;;神经网络和自适应模糊神经网两种算法在曲面重构中的比较[J];微电子学与计算机;2008年05期
10 来新民,黄田,曾子平,林忠钦;自由曲面逆向工程系统的研究[J];中国机械工程;2000年07期
11 简 斌,田竹友;逆向工程中NURBS曲面重构的数据筛选研究[J];机械设计与研究;2002年03期
12 史志芳;高东强;胡林;;偏转线圈逆向工程的解决方案[J];机械工程师;2006年03期
13 李红莉;王丹;;逆向工程与快速成型技术的综合应用[J];数字技术与应用;2011年01期
14 王丽,来新民;基于计算机视觉的自由曲面逆向工程关键技术[J];河北工业大学学报;1999年02期
15 金茜;;基于Imageware的逆向工程曲面重构技术[J];机电工程技术;2009年11期
16 牟小云;;逆向工程曲面重构中建摸策略的研究[J];陕西理工学院学报(自然科学版);2007年04期
17 柴兴;马淑梅;;散乱点云数据精简技术研究[J];机械工程师;2007年12期
18 陈艾春;;基于RapidForm的三维曲面重构[J];电脑知识与技术;2009年33期
19 徐守乾;朱延娟;;稀疏点云的曲面重构[J];中国制造业信息化;2011年03期
20 肖海波;集成逆向工程系统的开发与研究[J];中国测试技术;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨广林;薛康;;六自由度并联机器人动态检测研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
2 孙晓兰;赵惠洁;祝世平;;基于深度图像的边缘检测方法研究[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
3 苏爱民;张艳宁;薛笑荣;;基于分形理论的SAR图像边缘检测[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
4 潘大夫;汪渤;;一种改进的Canny算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 于德敏;王永强;许增朴;呼英俊;;翻领成型器工作曲面的快速测量及重构[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年
6 蒋海波;尹立新;宋秀敏;;基于边缘检测的改进型二值图像矩形划分编码[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年
7 高美娟;田景文;余杰;;基于小波神经网络的边缘检测在地震资料处理中的应用[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
8 廖常俊;骆德渊;秦东兴;黄大贵;;一种用于零件定位系统的亚像素边缘检测方法[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
9 吴明星;朱秀昌;;基于边界方向修正的多方向插值误码掩盖技术[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
10 刘双喜;邢济收;魏建亮;;小波变换在齿轮边缘检测中的应用[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵晓涛;SafeNet发布HASP安全套件[N];网络世界;2009年
2 程文兵;全球第一后的中国汽车该从哪里出发?[N];中国联合商报;2010年
3 单戈;构筑高端平台 培养现代制造业人才[N];中国财经报;2008年
4 本报见习记者  王林;实力传播启动INSIGHTS DNA项目[N];经济观察报;2006年
5 记者 蔡冲春;恒巨铝业蓄势待发[N];长白山日报;2007年
6 大海;肖像视频:相见不如对面[N];计算机世界;2003年
7 记者 冯竞;重庆启动制造业信息化工程[N];科技日报;2007年
8 清水 译;黑客盯上iPhone[N];计算机世界;2007年
9 周九常;法律框架下的竞争情报活动[N];中国信息报;2007年
10 董毅;GPS地图盗版规模超百亿 厂商洗牌在即[N];经理日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵萍;机器视觉测量方法及曲面重构技术研究[D];沈阳农业大学;2011年
2 李卫国;逆向工程中的曲面重构技术研究及基于Web的应用系统开发[D];南京航空航天大学;2001年
3 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
4 潘洋宇;面向逆向工程的小波技术研究与应用[D];南京理工大学;2007年
5 翟振刚;立体匹配算法研究[D];北京理工大学;2010年
6 卢思军;立体匹配关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
7 王玮;基于遮挡信息的局部立体匹配算法的研究[D];山东大学;2012年
8 郭龙源;计算机视觉立体匹配相关理论与算法研究[D];南京理工大学;2009年
9 磨少清;边缘检测及其评价方法的研究[D];天津大学;2011年
10 杨青青;数字图像滤波器在立体匹配中的应用[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭伟;逆向工程中的NURBS曲面重构研究[D];南京理工大学;2004年
2 曾华明;逆向工程中的曲面重构技术研究[D];重庆大学;2004年
3 谢斌;逆向工程在汽车覆盖件成形技术上的应用[D];合肥工业大学;2005年
4 刘文祥;基于逆向工程的现代车身设计方法的研究和应用[D];中国农业大学;2005年
5 潘斌;基于逆向工程的汽车覆盖件快速原型设计及有限元分析[D];合肥工业大学;2006年
6 苏德水;轿车顶盖多点成形逆向建模及其数值模拟研究[D];燕山大学;2005年
7 李春玲;复杂曲面激光测量与重构相关技术研究[D];山东大学;2005年
8 尹洁林;用逆向工程技术建立实物的数字化模型[D];合肥工业大学;2005年
9 简正伟;逆向工程在车身覆盖件造型方法与检测中的应用研究[D];燕山大学;2005年
10 常继华;逆向工程在汽车轮毂曲面重构中的应用研究[D];河南理工大学;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978