基于單相機(jī)自由拍攝多幅網(wǎng)格圖像的鈑金件應(yīng)變測(cè)量.pdf

1、隨著制造業(yè)的高速發(fā)展，采用工程應(yīng)變比例軟尺或者工具顯微鏡的手工應(yīng)變測(cè)量方法在鈑件沖壓成形領(lǐng)域中已經(jīng)逐漸暴露出測(cè)量效率低、精度差等弊端。
　　 為了克服手工應(yīng)變測(cè)量方法的各種弊端，滿足鈑件沖壓成形領(lǐng)域的應(yīng)變測(cè)量要求，本文綜合運(yùn)用數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、坐標(biāo)網(wǎng)分析等技術(shù)，研究一種基于單相機(jī)自由拍攝多幅網(wǎng)格圖像的應(yīng)變測(cè)量方法，即鈑件成形前，在其坯料表面預(yù)先印制一層方形網(wǎng)格，成形后，采用一部數(shù)碼相機(jī)以自由拍攝的方式獲取鈑件的多幅網(wǎng)格圖

2、像，并通過(guò)圖像處理和多圖像幾何分析等技術(shù)計(jì)算出網(wǎng)格的三維尺寸變化，進(jìn)而達(dá)到鈑件應(yīng)變測(cè)量之目的。
　　 本文深入研究了基于單相機(jī)自由拍攝多幅網(wǎng)格圖像的應(yīng)變測(cè)量方法的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)提取、相機(jī)位姿標(biāo)定、網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)匹配和重建、網(wǎng)格應(yīng)變計(jì)算等，主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)概括如下：
　　 ①設(shè)計(jì)了一套網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)提取的總體方案；深入分析了網(wǎng)格圖像二值化、細(xì)化等階段存在的若干問(wèn)題，并給出了相應(yīng)的解決方法；提出了一種基于細(xì)化圖像的網(wǎng)格節(jié)

3、點(diǎn)初、精定位兩步法。
　　 ②在對(duì)多視圖兒何理論進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了多幅圖像對(duì)應(yīng)相機(jī)位置和姿態(tài)的自標(biāo)定技術(shù)。
　　 ③深入分析了傳統(tǒng)的基于區(qū)域和基于特征的匹配方法所存在的局限性，提出了一種基于網(wǎng)格拓?fù)潢P(guān)系的圖像匹配方法；針對(duì)多圖像點(diǎn)的重建問(wèn)題，通過(guò)理論推導(dǎo)給出了具體的解決方案。
　　 ④根據(jù)網(wǎng)格應(yīng)變分析理論，并結(jié)合具體實(shí)際問(wèn)題，確定了適用于應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的網(wǎng)格應(yīng)變計(jì)算方法。
　　 在全文理論和算法研

4、究的基礎(chǔ)上，自主開(kāi)發(fā)了基于單相機(jī)自由拍攝多幅網(wǎng)格圖像的鈑金件應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)MOSAS(Monocular Strain Analysis System)，并通過(guò)若干具體實(shí)例對(duì)系統(tǒng)的各方面性能做了嚴(yán)格驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，MOSAS系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、精確穩(wěn)定，能夠滿足較大復(fù)雜鈑件的應(yīng)變測(cè)量要求。
　　 本文研究成果克服了手工應(yīng)變測(cè)量方法的各種弊端，滿足了鈑件沖壓成形領(lǐng)域關(guān)于應(yīng)變測(cè)量的高效率和高精度等要求，為鈑件成形性能分析和成形工藝優(yōu)