大曲面視覺(jué)測(cè)量方法研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科研過(guò)程中，測(cè)量技術(shù)具有重要的作用。而傳統(tǒng)的測(cè)量方法往往存在許多不足，難以滿足實(shí)際的需要，因此發(fā)展一種新的測(cè)量方法成為必需。在對(duì)國(guó)內(nèi)外測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上，基于機(jī)器視覺(jué)理論，本課題探求了一種用于大曲面測(cè)量的便攜式三坐標(biāo)測(cè)量方法。把具有標(biāo)識(shí)點(diǎn)和一個(gè)球形三坐標(biāo)測(cè)頭的手持測(cè)量裝置看做一個(gè)剛體，將其作為研究對(duì)象。利用機(jī)器視覺(jué)原理建立測(cè)量數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出剛體在測(cè)量過(guò)程中的位姿變化，進(jìn)而可以求出剛體上球形測(cè)頭

2、中心的坐標(biāo)變化。對(duì)一系列離散的測(cè)頭中心三坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差補(bǔ)償，就可以求出待測(cè)曲面上點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)零件尺寸信息的測(cè)量，達(dá)到測(cè)量目的。
　　現(xiàn)將本課題完成的主要研究?jī)?nèi)容總結(jié)如下：
　　1．在分析PnP問(wèn)題解的基礎(chǔ)上，提出并建立了測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（共面四點(diǎn)P4P），推導(dǎo)出了測(cè)頭坐標(biāo)的求解公式。進(jìn)行了測(cè)量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了系統(tǒng)模型的正確性。
　　2．由于測(cè)量系統(tǒng)求出來(lái)的實(shí)際上是球形測(cè)頭的坐標(biāo)，為了求出與物體接觸點(diǎn)坐標(biāo)

3、，必須進(jìn)行誤差補(bǔ)償。在分析各種補(bǔ)償算法的優(yōu)劣之后，采用基于Delaunay三角剖分的測(cè)頭半徑誤差補(bǔ)償方法。
　　3．本文在分析了測(cè)量數(shù)字圖像的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，研究了圖像預(yù)處理方法和標(biāo)識(shí)點(diǎn)圖像平面坐標(biāo)提取算法。利用高斯平滑濾波器來(lái)濾除圖像的噪聲，從而能夠很好的抑制圖像噪聲和控制標(biāo)識(shí)點(diǎn)光斑邊緣位置的準(zhǔn)確性。選擇了合適的圖像分割算法，將有效區(qū)域從圖像中分離出來(lái)。提取標(biāo)識(shí)點(diǎn)光斑邊緣，然后利用最小二乘法擬合橢圓，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)標(biāo)識(shí)點(diǎn)中心圖像坐標(biāo)的