基于機(jī)器視覺的微工作臺運(yùn)動(dòng)誤差三點(diǎn)測量方法研究.pdf

1、隨著微／納米技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)械(MEMS)逐漸受到高度重視。微機(jī)械由于具有能在狹小空間內(nèi)進(jìn)行作業(yè)而又不擾亂工作環(huán)境和對象的特點(diǎn)，在航空航天、精密儀器、生物醫(yī)療等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用潛力，也成為納米技術(shù)研究的重要手段，因而受到各國的重視，被列為21世紀(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于微機(jī)械結(jié)構(gòu)及承載能力都很微小，不便于安裝用于幾何量檢測的傳感器，因此，微機(jī)械的幾何量檢測只能采用非接觸測量。 本文提出一種全行程檢測六自由度微工作臺三維運(yùn)動(dòng)位姿的新方

2、法, 該方法基于機(jī)器視覺,優(yōu)勢在于利用單目視覺來實(shí)現(xiàn)通常需要雙目才能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)的三維位姿檢測。能夠?qū)ξ⒐ぷ髋_位姿進(jìn)行在線、非接觸的快速跟蹤檢測，并且大大降低獲得微工作臺三維運(yùn)動(dòng)誤差的運(yùn)算復(fù)雜性。 本文的主要研究內(nèi)容如下： 1. 提出基于三點(diǎn)法描述模型和標(biāo)準(zhǔn)球三維空間單目視覺跟蹤方法的微工作臺三維運(yùn)動(dòng)誤差檢測方法。給出了實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的整體方案，并分析了可行的技術(shù)路線； 2. 距離測量問題是實(shí)現(xiàn)單目視覺測量過程中的重要

3、步驟。本文基于三點(diǎn)法的測量方法，利用標(biāo)準(zhǔn)球的成像直徑隨球心距焦平面距離變化的規(guī)律實(shí)現(xiàn)了距離的測量，驗(yàn)證了利用單目視覺獲取深度信息的可行性； 3. 在張氏平面模板標(biāo)定法的基礎(chǔ)上，完成了攝像機(jī)的非線性標(biāo)定，對已有的計(jì)算基本矩陣的方法做了詳細(xì)的分析和研究； 4. 針對本文提出的視覺三維測量系統(tǒng)，利用Matlab開發(fā)了一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括如下模塊：圖像的輸入、邊緣檢測、形心提取、基本矩陣估計(jì)以及點(diǎn)的三維重建。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的基