收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

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

唐克伦  
【摘要】: 在逆向工程中,自由曲线曲面的测量一直以来是逆向工程的重要组成部分,受到众多学者的关注。计算机视觉与三坐标机是反求工程中不同的两种测量手段的代表,他们各具有自己的优缺点。作为非接触式测量的代表,计算机立体视觉测量具有速度快、灵活、采样范围广、有利于整体形状信息的获取等优点,可以方便地提取物体的边界轮廓与特征信息,其缺点是测量精度较差;三坐标机作为接触测量的设备之一,其优点是测量精度高,适应性强,鲁棒性能优越,但作为逐点测量的设备,是在人为制定的测量规则指导下,对产品原型进行测量获取三维坐标数据,实现产品表面的数字化,其测量效率低,测量过程过分依赖于测量者的经验,特别是在未知产品几何数值模型的前提下,难以保证测点分布的合理性。 基于线结构光-立体视觉与三坐标机信息集成技术的集成式测量以其测量精度高、速度快、智能化程度高而成为一种很有前途的测量方法,特别是如能实现二者信息的融合,将势必大大提高集成系统的测量速度和精度。本文就线结构光-立体视觉与三坐标机系统集成与信息融合的一些关键性技术 展开了研究,其主要内容包括: 1)主动轮廓提取技术。主动轮廓(又称为蛇形轮廓)为计算机立体视觉提供了获取线激光器扫描曲线在摄像机图像中曲线轮廓的方法。线结构光测量数据在每条扫描线内测量点排列密集、杂乱,且测量点之间没有明显的拓扑关系,无法直接应用于CAD系统中建模。主动轮廓提取的曲线则为测量点之间建立了拓扑关系。 2) B样条最佳逼近。以差分法提取的主动轮廓包含了大量的曲线数据,不利于数据的保存与结果后处理。利用B样条曲线去逼近轮廓曲线,大大减少了轮廓曲线的数据存储量,且使得曲线变得更为光滑,也给曲线的后处理带来了方便。 3) B样条曲线变形(修改)技术。基于物理模型的B样条曲线变形是在尽量维持曲线整体轮廓特征的基础上产生的。它不像其它局部变形技术那样会产生局部的“肿块”,从而影响了曲线的整体轮廓特征。基于物理模型的B样条曲线变形在力学上类似于一根曲杆在外力作用下产生整体变形,其数学模型上就好像在原有曲线的基础上,加上了一条光滑的误差拟合曲线。本文将此技术应用于线结构光-立体视觉与三坐标机信息的融合,实现利用三标机测量的精确数据去修正立体视觉测量的曲线,从而提高视觉测量的精度,减少利用三坐标测量机测量的数据量,提高了测量效率与测量精度。 4)摄像机的标定。摄像机的标定建立了三维数据点与摄像机像点之间的对应关系,是实现立体视觉系统最为重要的一环。利用三坐标机的测头实现摄像机的标定为立体视觉测量系统和三坐标机的集成建立了数据点坐标间的关系,实现了立体视觉测量的世界坐标系与三坐标机的世界坐标系相统一。 5)测头半径补偿。测头半径补偿问题是三坐标机测量中的一个关键问题,影响着三坐标机的测量精度。在已知截面轮廓线的情况下,可以计算出测头接触工件的法线方向,并由此可以计算出测头接触工件的位置,解决了测头的半径补偿问题,并同时实现了测头半径向一个平面内补偿问题。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 左爱秋,阮晓东,骆涵秀,诸葛良;立体视觉测量系统的三维空间重构[J];机电工程;1999年03期
2 杨锋;刘永才;王恒霖;刘金;;一种新的导弹相对高度测量方法[J];战术导弹技术;2006年01期
3 梁国喜;王丽萍;;一种立体视觉反馈强化训练模型[J];机电工程;2009年08期
4 王凯旋;袁大钧;刘静微;;全息电视技术研究发展综述[J];科技广场;2009年09期
5 胡睿;彭涛;杨易;;立体电视技术的实现及其进展[J];有线电视技术;2010年08期
6 司绍华;马颂德;;基于二次曲线的立体视觉[J];自动化学报;1993年04期
7 许传祥,石青云,程民德;立体视觉方法新进展[J];科学通报;1995年17期
8 封举富,石青云,程民德;基于二次曲线的立体视觉统一方法[J];北京大学学报(自然科学版);1998年Z1期
9 杜欣,赵晓光,徐德,谭民;五自由度立体视觉平台中摄像机的标定[J];计算机工程与应用;2004年20期
10 白杉;子荫;;立体电视技术的发展趋势[J];影像技术;2006年03期
11 冀汶莉;;计算机视觉中定标技术的研究[J];石油仪器;2007年04期
12 介鸣;黄显林;卢鸿谦;;基于立体视觉的月面地形重构[J];黑龙江大学自然科学学报;2007年05期
13 姚拓中;项志宇;刘济林;;基于图像多特征融合的野外水体障碍物检测[J];浙江大学学报(工学版);2009年04期
14 刘涛;吕国强;童浩;常云飞;;真三维立体显示技术研究现状与进展[J];现代显示;2010年10期
15 鲁鹏;陈毅松;陈文广;;空中手绘:一种三维自由曲线绘制方法[J];计算机应用研究;2010年09期
16 钱曾波,邱振戈,张永强;计算机立体视觉研究的进展[J];测绘学院学报;2001年04期
17 李庆忠;陈显华;顾伟康;;基于彩色立体视觉的障碍物快速检测方法[J];计算机科学;2003年09期
18 李毅,杨文玉;基于双CCD立体视觉系统的建模[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年08期
19 王军,李永新,吴月华,杨杰;一种改进的机器人视觉匹配方法[J];自动化与仪表;2005年05期
20 张可;许斌;唐立新;师汉民;;基于改进遗传算法的立体视觉系统标定[J];计算机工程与应用;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 阎冰;赵占娟;迟洪华;;立体视觉及其影响因素[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
2 曹桂莲;;儿童眼球震颤矫正术的立体视觉研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
3 徐征;刘冲;王立鼎;王跃宗;;实时显微立体成像系统中闪烁问题的分析和解决[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
4 李建阳;王健英;陈宾;;共同性斜视手术前后近立体视觉的临床观察[A];中华医学会第十二届全国眼科学术大会论文汇编[C];2007年
5 李德广;李科杰;高丽丽;;基于多尺度多方向相位匹配的立体视觉方法[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
6 胡志萍;欧宗瑛;李云峰;;海上工作平台固定用导管架下水运动参数立体视觉测定[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
7 杨斌;叶榛;王家廞;;虚拟环境中立体视觉的技术与应用[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1998年
8 雷勇;徐礼钜;张行;;基于立体视觉的冗余度TT—VGT机器人避障规划[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
9 张敏;刘毅;朱建华;;准分子激光上皮瓣下角膜磨镶术治疗屈光参差后的立体视觉[A];2007年贵州省医学会眼科学分会第五届第三次学术年会论文汇编[C];2007年
10 刘向玲;刘爱琴;;影响微小度数斜视立体视觉锐度发育多因素分析[A];中华医学会第十二届全国眼科学术大会论文汇编[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁菁汀;立体视觉在实际应用中的若干问题研究[D];浙江大学;2012年
2 单红梅;基于立体视觉汽车轴距左右差检测系统研究[D];吉林大学;2011年
3 刘欢;基于立体视觉的多气囊柔性人体腹部重建研究[D];东华大学;2014年
4 蔡岭;基于立体视觉的目标检测与跟踪[D];上海交通大学;2011年
5 卢阿丽;用于智能车辆自主导航的立体视觉算法研究[D];南京理工大学;2012年
6 陈华华;视觉导航关键技术研究:立体视觉和路径规划[D];浙江大学;2005年
7 刘海涛;基于立体视觉的步态识别研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 杜歆;用于导航的立体视觉系统[D];浙江大学;2003年
9 王丽萍;立体视觉检测及弱视治疗系统研究[D];浙江大学;2004年
10 张超;树木影像特征提取与立体匹配技术研究[D];中国林业科学研究院;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余晓菲;Randot立体视检测图对弱视儿童立体视锐度的临床观察[D];浙江大学;2008年
2 方林;立体视觉皮层诱发电位特征提取研究[D];浙江大学;2002年
3 陈白帆;移动机器人立体视觉三维重建系统的研究与开发[D];中南大学;2004年
4 许凌羽;视觉坐标测量机仿真模型的研究[D];青岛大学;2006年
5 庞羽佳;主动式高速目标探测方法的研究[D];天津大学;2004年
6 沙里瓦特;显微立体视觉中的匹配技术研究[D];大连理工大学;2005年
7 刘岗;基于立体视觉的人脸特征定位及重建[D];浙江大学;2005年
8 陈忠翔;基于立体视觉的三维重建方法研究[D];南昌航空大学;2010年
9 宋长波;基于线特征的立体视觉匹配研究[D];武汉大学;2004年
10 余洪山;主动立体视觉关键技术及其应用研究[D];湖南大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;八种立体视觉技术各有千秋[N];中国电子报;2009年
2 北京武警总队医院眼科 副主任医师 陶海;立体视觉怎么检查[N];家庭医生报;2006年
3 猛犸;《冰川时代3》背后的3D奥秘[N];电脑报;2009年
4 李世莲;儿童斜视要早治[N];健康报;2006年
5 于青;儿童弱视的治疗误区[N];家庭医生报;2006年
6 张璐荣婷;鄂尔多斯市 两只眼中的“立体视”[N];中国文化报;2007年
7 记者 吕择;升级3D电视?且慢[N];北京科技报;2011年
8 王延文;细微之处保健康[N];中国老年报;2004年
9 本报记者 王均珠;重视儿童视力 保障孩子健康成长[N];贵阳日报;2007年
10 杨凡;近视可以预测预防要从小抓起[N];科技日报;2007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