收藏本站
《江南大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于双目视觉的圆弧类工件轮廓的测量方法研究

熊雪梅  
【摘要】:伴随着制造业的快速发展以及中国制造2025的提出,圆弧类工件层出不穷。如何实现智能化、创新化、绿色化以及准确快速的圆弧轮廓的测量也成为亟待解决的问题。由于一些圆弧类工件形状特殊,空间位置复杂,二维测量方法由于自身的局限性,难以测量出较为准确的结果。双目视觉三维测量以其非接触、结构简单、精度高等优点,成为近几年研究的热点。本文拟对双目视觉测量圆弧类工件轮廓的一系列方法进行相关研究。本文的主要研究内容包括:(1)针对圆弧类工件轮廓形状特殊,空间位置复杂等问题,设计了一套完整的双目视觉圆弧轮廓测量系统。通过分析双目视觉的基本原理,首先搭建三维测量系统的硬件部分,其次完成了双目视觉圆弧轮廓测量系统的软件部分,最后完成了三维测量系统的精度实验和误差分析。(2)针对圆弧类工件轮廓形状特殊,轮廓特征提取较为困难等问题,本文根据工件圆弧边缘轮廓的特点,在Sobel算子进行边缘检测的基础上,进行相关改进以提取圆弧边缘轮廓。首先利用自适应卷积运算和DLBP纹理特征进行归一化处理后产生融合灰度值,进而利用融合灰度值对Sobel算子检测出的边缘点进一步筛选出边缘轮廓点;同时,对极坐标分布直方图进行一般正态分布处理,一方面排除背景复杂时噪声点的干扰亦能进一步区分外轮廓特征和内轮廓特征。(3)针对边缘轮廓特征相似度高,匹配精度较低等问题,本文对形状上下文匹配算法做相应的改进,以保证边缘轮廓点的匹配精度。首先引入DLBP纹理特征权重值,克服噪声、光照变化等影响;其次提出联合极线约束相似性度量,减少搜索空间的复杂度,增强算法实时性,同时使得匹配点对具有更高的精度。(4)针对传统的空间圆弧拟合鲁棒性低,且拟合精度不高等问题,本文提出了一种鲁棒性较强的空间圆弧拟合方法。首先,以拉格朗日乘子法为基础,基于平面条件约束建立目标函数,从而得出直接针对空间圆弧拟合方程的方法;其次,采用RANSAC方法剔除错误跟踪点,将RANSAC的高稳定性应用到空间圆弧拟合的点云优化中,进而提高拟合精度。(5)本文介绍了摄像机各个坐标系间的转换关系以及立体视觉模型,并完成了摄像机内外参数的标定以及立体标定;同时针对数字图像采集过程中,噪声的干扰以及相机安放位置存在偏差等问题,本文对原始图像进行预处理工作,包括图像立体校正、噪声去除和图像去背景。实验结果表明:所搭建的系统具有良好的稳定性且测量精度较高,普通圆弧类工件轮廓测量的相对精度在0.003左右,复杂圆弧类工件测量的相对精度在0.01左右,系统的重复性精度在0.2mm以内,有较强的理论研究意义和工程实践价值。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TP391.41;TG83

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 翁和王;;双目视觉技术在智能机器人中的应用研究[J];赤峰学院学报(自然科学版);2016年21期
2 戴庭宣;;基于双目视觉的机器人织物抓取系统[J];电脑知识与技术;2017年05期
3 刘帅;吴洪昊;孙娟;;双目视觉定位在无人机电力巡检中的应用[J];黑龙江科技信息;2017年14期
4 毕伟平;张欢;瞿振林;丁永前;余洪锋;王波;;基于双目视觉的主从式果园作业车辆自主跟随系统设计[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2016年03期
5 张爱华;刘公才;林冬梅;牛万才;王敬阳;;双目视觉脉搏图像采集系统精度分析[J];自动化与仪表;2017年09期
6 蔡英凤;王海;陈小波;江浩斌;;基于单双目视觉融合的车辆检测和跟踪算法[J];交通运输工程学报;2015年06期
7 郑志强,季秀才,刘斐;基于CMOS的双目视觉定位系统的设计[J];国防科技大学学报;2003年06期
8 薛亚东;;双目视觉技术在人机交互体育运动中的应用[J];自动化与仪器仪表;2016年10期
9 李立辉;王震洲;刘教民;;基于双目视觉技术的交通事故勘测系统的研究[J];河北科技大学学报;2007年04期
10 应光林;;基于双目视觉感兴趣区域的行人检测[J];信息通信;2018年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴涛;刘欣;;基于单双目视觉信息融合的障碍检测方法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第二届学术会议论文集[C];2005年
2 乔玉晶;;大尺寸曲面零件的双目视觉测量网络规划研究[A];2015 年(第七届)西部光子学学术会议论文集[C];2015年
3 崔伟;吕伟;陶利民;;基于双目视觉的三维测量技术研究[A];第二十七届全国振动与噪声应用学术会议论文集[C];2016年
4 张静;李琳;刘晓平;;基于双目视觉的虚拟手的实现[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2006年
5 张颂;谢永杰;;基于双目视觉的空间脱靶量测量技术研究[A];第十四届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2012年
6 孙明;;基于双目视觉的移动机器人避障研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 梁忠强;迟作强;;基于双目视觉的隧道岩体三维建模与稳定性分析[A];中国公路学会养护与管理分会第八届学术年会论文集[C];2018年
8 张帆;王欣;孙增玉;;基于双目视觉+激光测距融合的空间目标位姿测量方法研究[A];第二届中国空天安全会议论文集[C];2017年
9 韩铁庄;贾锋;吴鸯;;彩色微循环双目视频仿立体显微系统[A];上海市激光学会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 贾锋;张志琳;韩铁庄;;彩色微循环双目视频仿立体显微系统[A];2007年全国第十六届十三省(市)光学学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 刘勇;双目视觉技术:“慧眼”提升航天测量能力[N];中国航天报;2015年
2 记者 夏丹;我省“三名”企业发力中高端[N];浙江日报;2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘同海;基于双目视觉的猪体体尺参数提取算法优化及三维重构[D];中国农业大学;2014年
2 林冬梅;基于双目视觉的脉搏信息及血压波形测量方法研究[D];兰州理工大学;2017年
3 马子昂;基于稀疏学习的视觉目标跟踪[D];浙江大学;2017年
4 邵暖;基于双目视觉的多机器人系统协调跟踪控制研究[D];燕山大学;2015年
5 张远辉;基于实时视觉的乒乓球机器人标定和轨迹跟踪技术研究[D];浙江大学;2009年
6 许杰;基于双目视觉和二维熵树木信息点提取及生长量反演研究[D];东北林业大学;2015年
7 张学贺;基于双目视觉的六足机器人环境地图构建及运动规划研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
8 崔彦平;运动目标姿态与速度测量的理论及实验研究[D];天津大学;2007年
9 周佳立;双目立体视觉及三维反求研究[D];浙江大学;2009年
10 李志奇;七自由度乒乓球机器人的视觉检测及击球决策研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 熊雪梅;基于双目视觉的圆弧类工件轮廓的测量方法研究[D];江南大学;2018年
2 何凯;基于双目视觉的煤矿井下救援机器人避障策略的研究[D];西安科技大学;2018年
3 吴雅莎;基于双目视觉的冲孔和弯曲质量检测系统的开发[D];广东工业大学;2018年
4 胡慧明;基于双目视觉的棚室番茄采摘关键技术研究[D];湖北工业大学;2018年
5 李薇;基于双目视觉的特定运动目标跟踪和实时测距方法研究[D];西安理工大学;2018年
6 陈珊;基于人工势场法的双目视觉动态避障研究[D];河北大学;2018年
7 王娜;双目视觉过度包装检测数据处理关键技术实现[D];西安理工大学;2016年
8 单思宇;基于双目视觉的三维轮廓测量技术研究[D];中国科学技术大学;2018年
9 黄洋;基于双目视觉的人体头部姿态估计方法研究[D];沈阳工业大学;2017年
10 赵嘉均;基于双目视觉的快速人脸识别算法研究[D];东北大学;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026