基于雙目視覺的剛體自動對接系統(tǒng)的研究.pdf

1、剛體對接是航空航天、造船、機(jī)械、橋梁建筑等領(lǐng)域中常見的工程項(xiàng)目。在目前的對接系統(tǒng)中,對接工作主要靠手工操作,這種方式效率低、精度差,勞動強(qiáng)度大,在自動化裝配中并不適用。因此本文提出了一種利用機(jī)器視覺技術(shù)來指導(dǎo)完成剛體自動對接的方法,該系統(tǒng)自動化程度高,成本低,精度高,操作方便。該技術(shù)的研究在工業(yè)自動化技術(shù)中具有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義。
　　 本文的主要研究內(nèi)容包括如下幾個部分:
　　 1、對攝像機(jī)的標(biāo)定做了一個系統(tǒng)的分析,利

2、用張正友標(biāo)定方法對本文的剛體對接系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定,獲得了攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)、畸變參數(shù)和左右攝像機(jī)的相對位置關(guān)系參數(shù)。
　　 2、根據(jù)實(shí)際的剛體對接系統(tǒng),分析了各種圖像預(yù)處理算法,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了各種算法的優(yōu)劣性,選用了適合本系統(tǒng)的算法,同時通過分析Hough變換圓心檢測算法,提出了一種基于隨機(jī)Hough變換的快速、高精度的圓心檢測算法。
　　 3、建立了剛體對接系統(tǒng)中攝像機(jī)坐標(biāo)系和系統(tǒng)世界坐標(biāo)系之間的關(guān)系,利用該關(guān)系計(jì)算得到

3、了剛體對接面中心的三維坐標(biāo),然后根據(jù)對接面中心到基準(zhǔn)面中心的三維偏移量信息模擬實(shí)現(xiàn)了剛體對接面中心的自動對準(zhǔn)。
　　 4、根據(jù)剛體自動對接系統(tǒng)的硬件要求,合理選擇了CCD攝相機(jī)、鏡頭、圖像采集卡及三軸運(yùn)動平臺,并搭建了系統(tǒng)硬件平臺；同時結(jié)合所選的硬件和所選的圖像處理算法,設(shè)計(jì)并編程實(shí)現(xiàn)了對接系統(tǒng)軟件平臺。
　　 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,利用機(jī)器視覺技術(shù)來指導(dǎo)剛體自動對接的方法能指導(dǎo)完成實(shí)際應(yīng)用場合中對接面為圓形的剛體的自動對接。該