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《基于雙目立體視覺的大型工件尺寸測量技術研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-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，現代工業(yè)特別是航空航天、汽車、造船、石油及天然氣儲運、大型機械加工、渦輪機、發(fā)電機等領域，需要對各類大型工件外部尺寸進行精密三維測量，也就是需要進行大型工件的整體幾何尺寸的測量。尺、J‘測量是其生產制造過程中的關鍵技術環(huán)節(jié)，大型工件尺寸的測量結果直接關系到工件的質量和后期產品的在線加工。由于大型工件尺寸較大，一般測量上具很難對其進行測量。在分析了國內外研究現狀的基礎上，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，
3、然后針對其關鍵技術開展了深入研究。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學模型。采用光束法平差原理求得了精確的測量筆標志點j維坐標，并利用了基于單點多姿態(tài)的測量筆測頭自標定算法，實現了對測量筆結構參數的完整標定。選取了具有線性和旋轉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志點圖案邊緣位置的準確性；使用基于數學形態(tài)學的閾值分割算法，實現了圖像標志點區(qū)域的準確分割；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志點亞像素邊緣；使用一種利用梯
4、度幅值作為權重因子的最d,--乘擬合算法來求取標志點橢圓中心，并通過嚴格的實驗證明了擬合算法的準確性和穩(wěn)定性。攝像機的準確標定是保證視覺測量精度的前提。在分析了傳統(tǒng)攝像機標定方法的基礎上，針對傳統(tǒng)優(yōu)化算法在攝像機標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，采用一種并行粒子群優(yōu)化算法進行了攝像機所有參數的標定。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標定的高維尋優(yōu)的非線性優(yōu)化問題。測量系統(tǒng)實驗證明系統(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，具有很好的實用性。關鍵詞：雙目立體視覺大型工件尺寸圖像處理攝像機標定尺寸測量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
