基于機(jī)器視覺的編碼光非接觸檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，過去傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)?nèi)容和方式已不能滿足需要，物體的外形及數(shù)據(jù)的獲取成為人們?cè)跍y(cè)量領(lǐng)域一個(gè)新的重要的研究方向。特別是不規(guī)則的自由曲面、形體的三維測(cè)量，如模具外形、發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、汽車外形等，如何快速、高精度地獲取物體三維表面數(shù)據(jù)成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中一個(gè)亟待解決的難題。 本文在基于機(jī)器視覺的基礎(chǔ)上探討了編碼光非接觸檢測(cè)物體的方法。機(jī)器視覺是用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)圖像理解、分析和視覺功能的科學(xué)。根據(jù)其中的立體視覺原理可以利用已完成的

2、特征點(diǎn)匹配的序列圖像來確定被拍攝物體的空間三維信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)物的空間數(shù)據(jù)獲取和三維重建。近年來，立體視覺技術(shù)得到了快速的發(fā)展，己被廣泛的應(yīng)用在三維測(cè)量技術(shù)中。與傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量技術(shù)相比，基于機(jī)器立體視覺的測(cè)量技術(shù)具有非破壞性、檢測(cè)速度快、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。 本文討論的內(nèi)容有：攝像機(jī)成像原理、各個(gè)物象坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)換、攝像機(jī)標(biāo)定、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的獲取、極線約束理論、基礎(chǔ)矩陣的魯棒獲取、特征提取、初始區(qū)域匹配、空間條紋邊界編解碼、稠密匹

3、配以及各種三維重建模型。其中針對(duì)傳統(tǒng)立體視覺檢測(cè)系統(tǒng)中特征點(diǎn)稀疏檢測(cè)信息量少，本文引入基于時(shí)空的編碼光方案實(shí)現(xiàn)了高密度的空間編碼，并將編碼光所帶的稠密檢測(cè)信息與外極線約束相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了左右圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的立體精匹配，并獲得了高密度匹配點(diǎn)，最后利用精匹配點(diǎn)，根據(jù)本文提出的三維重建模型最終實(shí)現(xiàn)了物體表面深度信息的獲取。其內(nèi)容既有方法上的也有理論上的，它涉及到多視覺幾何知識(shí)，坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)和矩陣?yán)碚摰榷鄬W(xué)科領(lǐng)域。論文從理論