立體視覺空間圓檢測及其在曲軸紅套中的應(yīng)用實驗研究.pdf

1、立體視覺檢測具有速度快、非接觸、精度高、操作簡單以及自動化程度高等優(yōu)點，作為一種新的測量手段在工業(yè)檢測領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。本文以雙目立體視覺技術(shù)對空間圓孔幾何參數(shù)檢測為研究對象，從曲軸紅套過程中軸孔參數(shù)檢測實驗環(huán)境出發(fā)，研究了從模型到實際硬軟件的測量系統(tǒng)的開發(fā)。尤其側(cè)重于解決怎樣在大角度檢測位置快速得到高精度的圓孔的三維圓心坐標(biāo)，半徑值等幾何參數(shù)的實際問題。 本文首先分析了國內(nèi)外立體視覺對空間圓檢測的發(fā)展現(xiàn)狀，研究了現(xiàn)有曲軸紅套現(xiàn)

2、場軸孔測量的問題，從中定位出自己的研究的方向以及所要解決的問題。其次對雙目視覺傳感器的三維測量數(shù)學(xué)模型以及雙目視覺傳感器基線距與傳感器測量精度的關(guān)系進(jìn)行了深入的分析，并對雙目視覺傳感器結(jié)構(gòu)配置進(jìn)行了討論，為后續(xù)硬件幾何關(guān)系的選擇奠定了基礎(chǔ)。接著分析了常用濾波方法對于圖像幾何尺寸檢測的影響，根據(jù)檢測特點提出了在圖像中手工選取待測圓圖形的方法。提出了基于Canny算子的圓邊界一次定位以及基于灰度矩亞像素算法的圓邊界高精度提取方法。然后分析了

3、空間圓的透視投影數(shù)學(xué)模型，指出在空間圓與攝像機(jī)圖像平面不平行時，空間圓中心的投影與投影橢圓的中心不一致。利用極線約束求出圓邊緣的空間三維坐標(biāo)，采用基于空間圓擬合求取圓幾何參數(shù)。該方法解決了圓孔透視投影形狀畸變，提高了基于視覺方法的圓幾何參數(shù)的測量精度。最后根據(jù)以上原理和實驗的分析，結(jié)合立體視覺實際檢測流程以及曲軸紅套現(xiàn)場特點和要求，設(shè)計出立體視覺圓孔檢測樣機(jī)及其相關(guān)軟件，并用該樣機(jī)對工件圓孔進(jìn)行測量，證明所設(shè)計的空間圓檢測平臺具有較高的