基于機(jī)器視覺的空間運動桿件運動參數(shù)測量的研究.pdf

1、由于在工程應(yīng)用和理論研究中，經(jīng)常需要知道空間運動構(gòu)件的真實運動參數(shù)，如運動桿件上點的位移、速度、加速度、桿件的角位移、角速度和角加速度，這些參數(shù)對驗證機(jī)構(gòu)動力學(xué)理論分析結(jié)果的正確性、設(shè)計新機(jī)械或是了解現(xiàn)有機(jī)械的運動性能以及工件的現(xiàn)場加工、裝配等方面都是十分有價值的。在這些運動參數(shù)中，由于速度、加速度等參數(shù)都可以通過空間位移和運動時間求得，因此能否較方便并精確的獲得桿件的空間位移是非常重要的。但使用傳統(tǒng)測量方法是無法對空間運動桿件的位移進(jìn)

2、行測量的，而坐標(biāo)測量機(jī)也由于其造價高、體積大、使用范圍有限而難以大面積推廣使用，這就需要我們研究新的簡捷高效的方法來求所需的空間桿件運動參數(shù)。為此本課題針對常見的空間運動桿件，利用雙彩色CCD視覺測量方法來得到空間運動桿件的運動參數(shù)，該方法充分體現(xiàn)了CCD的非接觸測量的優(yōu)點，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測量方法的使用局限，同時又為測量空間運動構(gòu)件運動參數(shù)提供了一種新的方法。
　　 本課題以計算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)和數(shù)值分析理論為基礎(chǔ)，將有著相互平行

3、、長度和線寬相等但顏色不同的線條的標(biāo)簽貼在圓柱形的桿件上，并使彩線與桿件軸線相平行，再用雙相機(jī)對貼有標(biāo)簽的桿件進(jìn)行拍攝，選取圖片中出現(xiàn)的各條彩線的兩個端點作為特征點，編寫了基于Matlab的圖像像素坐標(biāo)提取程序，得到了各特征點在圖像上的像素坐標(biāo)。接著采用張氏平面標(biāo)定法對所用相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，最后通過相關(guān)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換和數(shù)值計算得到各特征點的空間坐標(biāo)，再通過對特征點空間坐標(biāo)的計算來得到沿桿件軸線的兩個點的空間坐標(biāo)，即可得到桿件的位移，最后將所得