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《基于雙目立體視覺的大型工件尺寸測量技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、ReseachonlargesizeoftheworkpiecemeasurementtechnologybasedonbinocularstereovisionDissertationSubmittedtoNanjingUniversityofTechnologyinpartialfulfillmentofrequirementforthedegreeofMasterofEngineeringByXiangHuaWangSupervisors：Prof．JinMingZhangMay2012Pr
2、of．GuangMingZhang摘要隨著科技的發(fā)展和工、№制造水平的提高，現(xiàn)代工業(yè)特別是航空航天、汽車、造船、石油及天然氣儲運(yùn)、大型機(jī)械加工、渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等領(lǐng)域，需要對各類大型工件外部尺寸進(jìn)行精密三維測量，也就是需要進(jìn)行大型工件的整體幾何尺寸的測量。尺、J‘測量是其生產(chǎn)制造過程中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，大型工件尺寸的測量結(jié)果直接關(guān)系到工件的質(zhì)量和后期產(chǎn)品的在線加工。由于大型工件尺寸較大，一般測量上具很難對其進(jìn)行測量。在分析了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采用了基于雙目立體視覺測量原理的大型工件尺寸測量技術(shù)，
3、然后針對其關(guān)鍵技術(shù)開展了深入研究。給出了雙日立體視覺大型工件尺寸測量系統(tǒng)的測量原理和測量數(shù)學(xué)模型。采用光束法平差原理求得了精確的測量筆標(biāo)志點(diǎn)j維坐標(biāo)，并利用了基于單點(diǎn)多姿態(tài)的測量筆測頭自標(biāo)定算法，實(shí)現(xiàn)了對測量筆結(jié)構(gòu)參數(shù)的完整標(biāo)定。選取了具有線性和旋轉(zhuǎn)對稱性的高斯平滑濾波器，從而能夠很好的抑制圖像噪聲和控制標(biāo)志點(diǎn)圖案邊緣位置的準(zhǔn)確性；使用基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的閾值分割算法，實(shí)現(xiàn)了圖像標(biāo)志點(diǎn)區(qū)域的準(zhǔn)確分割；利用基于Zemike矩和Canny算子的亞像素邊緣檢測算法得到了測量筆標(biāo)志點(diǎn)亞像素邊緣；使用一種利用梯
4、度幅值作為權(quán)重因子的最d,--乘擬合算法來求取標(biāo)志點(diǎn)橢圓中心，并通過嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)證明了擬合算法的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。攝像機(jī)的準(zhǔn)確標(biāo)定是保證視覺測量精度的前提。在分析了傳統(tǒng)攝像機(jī)標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上，針對傳統(tǒng)優(yōu)化算法在攝像機(jī)標(biāo)定中存在對初始值敏感、收斂性差、易陷入局部最優(yōu)等缺點(diǎn)，采用一種并行粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行了攝像機(jī)所有參數(shù)的標(biāo)定。該算法克服了傳統(tǒng)算法的不足，有效解決了雙目立體視覺攝像機(jī)標(biāo)定的高維尋優(yōu)的非線性優(yōu)化問題。測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)證明系統(tǒng)原理正確，算法可靠，具有較高的精度，能夠滿足一定精度要求的大型工件尺寸測
5、量需求，具有很好的實(shí)用性。關(guān)鍵詞：雙目立體視覺大型工件尺寸圖像處理攝像機(jī)標(biāo)定尺寸測量ABSTRACTWiththedevelopmentofsciencetechnologyandtheimprovementofindustrialmanufacturinglevel，modernindustry，especiallythefieldofaerospace，automotive，shipbuilding，oilandnaturalgasstorageandtransportation，largem
6、achining，turbine，generator，etc．，theyallneedtohaveprecisionthree—dimensionalmeasurementsfortheexternaldimensionsofvariablelargeparts．Thatis，theyneedtomeasuretheoverallgeometricdimensionsforlargeparts．Thesizemeasurementisthekeytechnicalaspectsofitsmanuf
7、acturingprocess，thesizemeasurementresultofthelargepartsisdirectlyrelatedtothequalityoftheworkpieceandpostproductsonlineprocessing．Foralargersizeoflargeparts，generallymeasuringtoolisdifficulttomeasurethem．Basedontheanalysisofthepresentdomesticandforeig
8、nresearches，thispaperproposesalargerpartssizemeasuringtechnologybasedonbinocularstereovisionmeasuringprinciple，thenhasin—depthstudiesofitskeytechnologies．Thispapergivesthemeasurementmathematicalmodelandprincipleforbinocularstereovisionmeasurem
