收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

线结构光三维传感中关键技术研究

吴庆阳  
【摘要】:光学三维面形测量方法,具有非接触、测量速度快、精度高、易于在计算机控制下实行自动化测量等优点,己得到大量深入研究并且被广泛应用。在几种主动三维传感技术中,采用线结构光扫描进行测量的直接三角法测量由于其具有结构简单、扫描及数据处理速度快、精度较高、设备费用相对较低等特点在产品质量控制、反求工程等领域有着广泛的应用。它的基本思想是通过投射激光线光束到被测物体表面,在物体表面形成一条投影亮线。从与投影方向不同的另一个方向观察,由于受到物体高度的调制,该亮线发生变形。通过对像面上亮线像坐标的计算可以得到物体上一个剖面的高度数据,如果再加上一维扫描就可以得到三维面形分布。 本文就线结构光三维测量过程的几个关键性的问题进行了研究,主要研究内容和取得的成果如下: 1.提出了一种新的基于共面靶标的线结构光传感器的标定技术,在保证了标定精度的前提下,有效地降低了标定复杂度和制作标定模块的成本。它是通过将线结构光投影在一个带有棋盘格图案的平面靶标上,自由地移动几个位置,就可以建立起线结构光平面与摄像机图像平面的关系。然后在此基础上,提出了采用线结构光的多传感器系统中多个传感器之间数据的校准和融合技术。即将线结构光投影在平面靶标上,多个摄像机同时进行图像采集,然后根据多个摄像机相互之间的公共测量区域信息,完成对多个摄像机的标定和校准。针对旋转测量系统中如何确定旋转轴这一问题,提出了计算旋转平台旋转中心轴方程的方法:即将平面靶标放在旋转平台上,旋转几个位置,然后通过3种方式求出旋转中心轴的方程,1)计算这几个位置处的靶标平面坐标系到摄像机坐标系之间的旋转矩阵,由旋转矩阵计算出旋转中心轴方程;2)求出靶标平面上一系列固定点在不同位置处的坐标,然后分别进行圆拟合,求出圆心,然后对圆心进行直线拟合,从而求出旋转轴的方程。3)求出靶标平面上两个固定点在不同位置处连线的中垂面,这两个中垂面的交线即为旋转中心轴。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 吴彰良,卢荣胜,宫能刚,费业泰;线结构光视觉传感器结构参数优化分析[J];传感技术学报;2004年04期
2 张宏伟,赵小松,张国雄;三维曲面重构技术[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);2002年02期
3 宋元鹤,李卫华,赵宏;具有较大测量范围的激光线扫描三维测量机[J];激光与红外;2003年06期
4 李广慧;苏颜丽;;单线结构光平行双目测量仪[J];机电产品开发与创新;2009年03期
5 熊会元;宗志坚;高群;陈承鹤;;精确提取线结构光条纹中心方法[J];计算机工程与应用;2009年10期
6 王以忠;哈维皓;王燕;张大卫;;基于线结构光的汽车涂装瑕疵检测的研究[J];仪器仪表用户;2010年05期
7 杨雪荣;张湘伟;成思源;赵斌;;基于可变形模型的光条纹中心提取方法研究[J];中国机械工程;2009年03期
8 肖海,罗明,王春和,叶声华;用“消隐点”法标定线结构光三维视觉传感器[J];光电工程;1996年03期
9 刘国文,闫达远;一种基于线结构光的三维视觉曲面测量方法[J];光学技术;2005年04期
10 崔希君;杨川;刘保华;李兵;;线性结构光心的自适应迭代提取法[J];西安交通大学学报;2007年01期
11 熊会元;陈承鹤;宗志坚;;线结构光视觉传感器设计优化[J];工具技术;2009年09期
12 杨雪娇;池海红;;一种改进的光条中心提取方法[J];应用科技;2009年12期
13 吴庆阳;苏显渝;李景镇;惠彬;;一种新的线结构光光带中心提取算法[J];四川大学学报(工程科学版);2007年04期
14 熊会元;宗志坚;许铀;;线结构光视觉传感器直接标定方法[J];传感器与微系统;2009年03期
15 郑圣子;刘朝阳;张丽娟;;结构光视觉传感器现场标定几何法研究[J];微计算机信息;2011年01期
16 霍龙;张爱军;刘伟军;;基于线结构光的视觉3D测量中光刀中心提取方法研究[J];计算机应用与软件;2006年10期
17 薛晓洁,孙长库,邱宇,叶声华;线结构光传感器中非线性光源单向扩展光路设计[J];光学技术;2001年01期
18 林嘉睿;吴斌;高鹏;叶声华;;线结构光视觉传感器二维机器人焊缝跟踪系统[J];光电子.激光;2009年06期
19 张瑞瑛;周萍;冯煦;李松;舒强;;大视场下线结构光光条中心的快速提取[J];应用光学;2010年03期
20 武传宇;贺磊盈;李秦川;胡旭东;;鞋底曲面数据提取与喷胶轨迹的自动生成方法[J];机械工程学报;2008年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾祥军;霍金城;吴庆阳;;线结构光三维测量系统扫描方向的标定[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
2 舒强;李松;钱之楠;马跃;;线结构光的车辙测量模型及其标定[A];2009年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2009年
3 张瑞瑛;周萍;冯煦;;大视场下线结构光光条中心的快速提取[A];2009年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2009年
4 孙国强;许增朴;王永强;于德敏;毕德学;;线结构光快速三维测量系统的全局标定方法研究[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
5 黄秋红;邱宗明;李林;郭俊杰;;激光十字线仪的检测系统设计与误差分析[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
6 范军旗;倪晋平;安莹;;基于一字线结构光激光器的光幕靶设计[A];2010年西部光子学学术会议摘要集[C];2010年
7 李华;;一个基于双目立体视觉的便携式三维扫描仪[A];中国图象图形学学会立体图象技术专业委员会学术研讨会论文集(第三期)[C];2009年
8 周涛;戴清华;柴颖奇;刘宝瑛;陈炳生;;大直径棒材外径在线柔性测量技术研究[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年
9 吴庆华;钟飞;夏明安;何涛;;光切法薄片零件在线厚度测量[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
10 朱奎义;程宝福;;计算机视觉技术在线路检测中的应用[A];扩大铁路对外开放、确保重点物资运输——中国科协2005年学术年会铁道分会场暨中国铁道学会学术年会和粤海通道运营管理学术研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴庆华;基于线结构光扫描的三维表面缺陷在线检测的理论与应用研究[D];华中科技大学;2013年
2 王宗义;线结构光视觉传感器与水下三维探测[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 陈天飞;线结构光表面三维测量系统的标定技术研究[D];大连海事大学;2013年
4 王鹏;线结构光三维自动扫描系统关键技术的研究[D];天津大学;2008年
5 吴庆阳;线结构光三维传感中关键技术研究[D];四川大学;2006年
6 刘斌;微小三维尺寸自动光学检测系统的关键技术研究[D];天津大学;2010年
7 陶立;彩色三维激光扫描测量系统关键技术的研究[D];天津大学;2005年
8 杨培;基于弧焊机器人的典型零件柔性再制造系统研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 杨雪荣;CMM与线结构光视觉传感器集成的逆向工程系统关键技术研究[D];广东工业大学;2013年
10 唐克伦;三坐标机与立体视觉的系统集成与信息融合的关键技术研究[D];重庆大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹伟;基于双线结构光视觉测量系统的精度研究[D];长春工业大学;2014年
2 谢宇浪;线结构光视觉测量的标定方法与实验评价[D];湖北工业大学;2014年
3 宋佳;高速扫描多线结构光频闪投射技术[D];天津大学;2012年
4 刘振中;基于线结构光的系统标定技术研究[D];沈阳航空航天大学;2011年
5 张卡;面向飞机蒙皮接缝的线结构光检测技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
6 刘健英;圆盘端面跳动的线结构光测量技术[D];吉林大学;2013年
7 陈洪柱;基于线结构光的车身漆膜缺陷检测方法研究[D];吉林大学;2014年
8 罗艺;基于线结构光的钢轨轨形测量系统的设计与实现[D];武汉理工大学;2013年
9 张真;线结构光焊缝质量检测技术研究[D];长安大学;2013年
10 刘林超;多线结构光自适应三维测量方法及重构研究[D];哈尔滨理工大学;2014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
  • 010-62982499
  • 010-62783978