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《长春工业大学》 2010年
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基于双目立体视觉的塑料模型逆向工程研究

李育宽  
【摘要】:双目立体视觉是人类利用双眼获得环境三维信息的主要途径。双目视觉的测量原理类似于人类视觉的成像原理,双目立体视觉采用两台(或者多台)位置相对固定的摄像机,取得被测物体的图像对,通过图像特征点提取及匹配,建立被测物体的几何模型,通过视差原理,将图像坐标转换成空间坐标,最终获得被测物体的三维空间尺寸。 基于双目立体视觉的逆向工程是利用双目立体视觉测量系统采集产品模型,再使用相关软件反向推出产品设计数据(包括设计图纸或数字模型),与传统工程的设计过程完全不同。传统设计是通过工程师创造性的劳动,将一个未知的设计理念变成人类所需产品的过程。而基于双目立体视觉的逆向工程是从已知事物的有关信息出发,对这些信息充分消化和吸收,通过双目立体视觉系统进行数据采集,经过数据处理三维重构等过程,构造具有形状结构的原形的三维模型。然后,在对原形进行复制或在原形基础上进行再设计,实现创新。 本文通过相交双目视觉的实验原理,使用双CCD建立了双目立体视觉系统试验台机构。通过径向约束标定方法和平面靶标定方法,并实现了两种标定方法的综合应用,运用Harris角点提取和改进的Steger图像边缘检测方法对图像进行了特征提取.立体匹配环节,本文采用一种基于角点引导的边缘匹配算法与基于基本矩阵鲁棒性的算法相结合的匹配方法,此方法不仅能够得到更多的匹配信息量,而且可以去除部分虚假匹配。利用Matlab计算求得的匹配点的三维空间点坐标导入三维构型软件中进行编辑,获得三维模型后,进行再设计,最终得到可以用来加工生产的数字模型。 基于双目立体视觉的逆向工程具有开拓性、综合性、实用性等特点,能为快速产品设计、快速原型制造提供关键性的技术支持,对于我国制造业的发展将起极其重要的作用。
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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【参考文献】
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