圓結(jié)構(gòu)光視覺檢測系統(tǒng)標(biāo)定方法的研究.pdf

1、管道運輸以其安全、經(jīng)濟、高效的特點日益成為輸送石油和氣體等能源的主要手段，由于油氣管道所輸送的對象大部分都具有易燃、易爆、高腐蝕性等特點，因此管道的定期檢測和維護對于保障安全生產(chǎn)具有重要的意義。
　　 基于光學(xué)三角法的結(jié)構(gòu)光視覺檢測技術(shù)以其非接觸、精度高、速度快、自動化程度高、魯棒性高等特點被廣泛用于三維形貌測量。通過將圓結(jié)構(gòu)光視覺檢測系統(tǒng)的探頭深入到管道內(nèi)部，可以實現(xiàn)管道內(nèi)壁精確的三維測量。圓結(jié)構(gòu)光視覺檢測系統(tǒng)的精確標(biāo)定對于提

2、高圓結(jié)構(gòu)光視覺檢測系統(tǒng)的測量精度具有重要意義，因此圓結(jié)構(gòu)光視覺檢測系統(tǒng)的標(biāo)定方法已成為結(jié)構(gòu)光視覺檢測技術(shù)的研究重點。
　　 本論文主要圍繞國家自然科學(xué)基金項目—管道內(nèi)表面三維形貌視覺檢測理論與技術(shù)研究，針對基于圓結(jié)構(gòu)光的管道內(nèi)表面視覺檢測系統(tǒng)所涉及的結(jié)構(gòu)光標(biāo)定技術(shù)及其存在的問題，從理論、方法和實驗上進行了較深入的研究，并進行了實驗驗證。
　　 本論文在研究圓結(jié)構(gòu)光視覺檢測原理以及攝像機和圓結(jié)構(gòu)光數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計了圓

3、結(jié)構(gòu)光視覺檢測系統(tǒng)標(biāo)定方案，同時研究了圓結(jié)構(gòu)光條中心以及靶標(biāo)角點的亞像素特征提取方法。在研究結(jié)構(gòu)光標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計了適合圓結(jié)構(gòu)光標(biāo)定的平面靶標(biāo)，提出了基于交比不變原理和平面靶標(biāo)，以攝像機坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，基于不同平面間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，構(gòu)建空間圓結(jié)構(gòu)光標(biāo)定點的方法。最后搭建了圓結(jié)構(gòu)光標(biāo)定系統(tǒng)，基于VC++6.0以及Matlab程序語言，實現(xiàn)了圓結(jié)構(gòu)光視覺檢測系統(tǒng)的標(biāo)定，并進行了誤差分析。
　　 實驗結(jié)果表明，本文所提出的圓結(jié)構(gòu)光標(biāo)定