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《線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究》由會(huì)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、碩士學(xué)位論文線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究作者姓名崔亮純學(xué)科專業(yè)機(jī)械制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師鄺泳聰副教授所在學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院論文提交日期2016年4月ResearchonKeyTechniquesofLine-StructuredLight3-DMeasurementSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：CuiLiangchunSupervisor：Assoc.Prof.KuangYongcongSouthChinaUniversityofTec
2、hnologyGuangzhou,China摘要激光三角法是三維表面測(cè)量技術(shù)的一種，目前被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、質(zhì)量控制與機(jī)器視覺等領(lǐng)域。隨著科技的高速發(fā)展，不同工業(yè)領(lǐng)域與生活場(chǎng)景對(duì)激光三角法的速度和精度提出了更高的要求。本文基于激光三角法的基本原理設(shè)計(jì)了一套完整的線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)，并以該系統(tǒng)為研究平臺(tái)進(jìn)行了部分關(guān)鍵技術(shù)的研究工作：首先，針對(duì)目前常見光條中心點(diǎn)提取算法無法適應(yīng)光條走向變化等問題，結(jié)合線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)際情況與光條圖像的特點(diǎn)，提出了一種基于骨架法向的光條中心點(diǎn)提取算法，設(shè)計(jì)了具體的提取流程與處理算法，解決了
3、光條走向復(fù)雜情況下的中心點(diǎn)定位困難的難題。其次，基于線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的測(cè)量原理，通過投影透視攝像機(jī)變換模型原理建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)推導(dǎo)了圖像坐標(biāo)與世界坐標(biāo)之間的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換關(guān)系式。然后針對(duì)傳統(tǒng)標(biāo)定方法標(biāo)定過程復(fù)雜、計(jì)算量大、難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化標(biāo)定等問題，提出了一種基于線紋尺的線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器直接標(biāo)定新方法，設(shè)計(jì)了平面靶標(biāo)與特征點(diǎn)提取算法，通過自動(dòng)化軟件以及少量的人工操作即可實(shí)現(xiàn)傳感器簡(jiǎn)單、快速、高精度的自動(dòng)化直接標(biāo)定。最后，以本文搭建的線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行了光條中心提取算法實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)、測(cè)量精度驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)以
4、及三維輪廓測(cè)量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果均驗(yàn)證了光條中心點(diǎn)提取算法和標(biāo)定方法的有效性與實(shí)用性，同時(shí)本文搭建的線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)表現(xiàn)出了較好的綜合性能，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)與測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的基本需求。關(guān)鍵詞：線結(jié)構(gòu)光；三維測(cè)量；激光掃描；系統(tǒng)標(biāo)定；中心提取IAbstractLasertriangulationisonekindofnon-contact3-Dmeasurementtechnology,whichiswidelyusedinindustrialproduction,qualitycontrolandmachinevision,etc.Re
5、cently,withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,therequirementsoflasertriangulationinspeedandprecisionbecomehigherandhigher.Inthispaper,aline-structuredlight3-Dmeasurementsystemwhichbasesonthebasicprincipleoflasertriangulationisdesigned,andtherearesomeresearchesi
6、nthekeytechnologiesofthissystemhavebeendone.Firstly,inordertooptimizetherobustnessofthetraditionallightstripecenterextractionalgorithm,anewlightstripecenterextractionalgorithmbasedonthenormaldirectionoftheskeletonisproposed,whichcombinedwiththeactualsituationoftheline
7、-structuredlight3-Dmeasurementsystemandthecharacteristicsofthelightstripeimages,andtheextractionprocessandtheprocessingalgorithmisdesignedindetails.Finally,thislightstripecenterextractionalgorithmcanextractthecenteraccuratelyevenunderthecomplicatedsituation.Secondly,t
8、hemathematicalmodelofthesystemisbuilt,whichisbasedontheprincipleoftheline-structuredlightvisionsensorandtheperspectiveprojec
