三目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

《三目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》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、密級(jí)：分類號(hào)：編號(hào)：ＵＤＣ：專業(yè)碩士學(xué)位論文（工程碩士）三目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)碩士研究生：辛樂指導(dǎo)教師：鐘志副教授企業(yè)導(dǎo)師：孫文法高級(jí)工程師工程領(lǐng)域：電子與通信工程論文主審人：單明廣教授哈爾濱工程大學(xué)２０１８年６月分類號(hào)：密級(jí)：________________UDC：編號(hào)：________________專業(yè)碩士學(xué)位論文(工程碩士)三目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)碩士研究生：辛樂指導(dǎo)教師：鐘志副教授學(xué)位級(jí)別：工程碩士學(xué)科、專業(yè)：電子與通

2、信工程所在單位：信息與通信工程學(xué)院論文提交日期：2018年5月論文答辯日期：2018年6月學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster(MasterofEngineering)DesignandImplementationofTrinocularVisionCoordinateMeasuringSystemCandidate:XinLeSupervisor:AssociatePro

3、f.ZhongZhiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ElectronicandCommunicationEngineeringDateofSubmission:May,2018DateofOralExamination:June,2018University:HarbinEngineeringUniversity三目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要當(dāng)前把圖像處理、模式識(shí)別及人工智能等技術(shù)綜合應(yīng)用起來的視覺檢測系統(tǒng)，由于其智

4、能化、非接觸及高精度等優(yōu)勢，正被廣泛的應(yīng)用到各行業(yè)的智能檢測系統(tǒng)中。傳統(tǒng)雙目視覺在實(shí)際工作中，仍然會(huì)受到攝像機(jī)的視線噪聲、相機(jī)性能、透鏡畸變和一些結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，這些干擾影響了雙目測量的軸向測量，尤其是深度方向的精度及穩(wěn)定性。本課題的三目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)旨在改善傳統(tǒng)雙目視覺測量的軸向精度及穩(wěn)定性差的問題。首先，構(gòu)建三目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)的測量模型，根據(jù)測量系統(tǒng)的原理及項(xiàng)目實(shí)際需求設(shè)計(jì)三目視覺坐標(biāo)測量的整體組成方案及實(shí)現(xiàn)流程，并依據(jù)項(xiàng)目精度指標(biāo)及性能等進(jìn)行硬件的選型，介紹了開發(fā)所用的軟件環(huán)境及系統(tǒng)的軟

5、件實(shí)現(xiàn)流程。其次，就三目視覺坐標(biāo)測量過程中所涉及到的攝像機(jī)系統(tǒng)參數(shù)的標(biāo)定進(jìn)行了研究，分析了攝像機(jī)成像的4個(gè)坐標(biāo)系及線性和非線性兩種成像模型。根據(jù)攝像機(jī)標(biāo)定和系統(tǒng)標(biāo)定的原理進(jìn)行了攝像機(jī)的標(biāo)定和系統(tǒng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，得到了測量過程中用到的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，為后續(xù)的被測物三維坐標(biāo)求解打好基礎(chǔ)。然后，根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了被測物的形狀并選用合適的圖像識(shí)別處理算法，通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)算法的效果，求解出被測物的二維像素坐標(biāo)。接下來重點(diǎn)研究了一種新的三目視覺融合求解三維坐標(biāo)的方法，它利用三臺(tái)相機(jī)之間的關(guān)聯(lián)性，將已獲取的圖像信

6、息、系統(tǒng)標(biāo)定出的相機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)及三目立體視覺模型等信息融合起來，采用先求解初值，再將初值轉(zhuǎn)化到同一世界坐標(biāo)系，最后對(duì)三組初值求重心獲得被測物圓心坐標(biāo)的方法，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體三維坐標(biāo)的求解。最后，搭建三目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)本文方案進(jìn)行測試。就三目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)的精度及穩(wěn)定性，三目與雙目視覺的精度及穩(wěn)定性對(duì)比，及標(biāo)定精度對(duì)三目視覺坐標(biāo)測量的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方案提出的三目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)在3.5m的深度范圍、1.5m-2.5m的水平測量范圍內(nèi)，測量誤差最大值小于4mm，標(biāo)準(zhǔn)差小

7、于1mm，比傳統(tǒng)的雙目系統(tǒng)的精度及穩(wěn)定性有了很大的改善。關(guān)鍵詞：三目立體視覺；視覺檢測；三目視覺融合；攝像機(jī)標(biāo)定I三目視覺坐標(biāo)測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)ABSTRACTCurrently,visualdetectionsystemthatintegratesimageprocessing,patternrecognition,andartificialintelligencetechnologies,iswidelyusedinvariousindustriesforintelligentdetecti

8、on,becauseofitsadvantagesofintelligence,non-contact,andhighprecision.Inpractice,traditionalbinocularvisionisstillaffectedbythecamera'slineofsightnoise,cameraperformance,lensdistortion,andsomestructuralparameters.Theseinterferencesaffecttheaxia