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基于十字线结构光的亚象素三维视觉测量

工具技术 2007年第12期41卷 71-74页

作者：金施群费业泰合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥市博士副教授230009 合肥工业大学

本文使用十字线激光器,配置CCD相机组成十字线结构光视觉测量系统。根据视觉测量系统的标定与测量原理,建立了两个光平面相应的数学模型;采用最小外接矩形法分割光条,在每个矩形区域内采用高斯曲线拟合法提取光条中心,再用最小二乘法拟... 详细信息

本文使用十字线激光器,配置CCD相机组成十字线结构光视觉测量系统。根据视觉测量系统的标定与测量原理,建立了两个光平面相应的数学模型;采用最小外接矩形法分割光条,在每个矩形区域内采用高斯曲线拟合法提取光条中心,再用最小二乘法拟合光条直线。最后用该系统实现了零件的非接触三维轮廓测量,验证了模型的正确性和光条提取方法的精度。

关键词：十字线结构光亚象素最小外接矩形高斯拟合

基于十字线结构光的自由曲面工件表面信息提取方法研究

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基于十字线结构光的自由曲面工件表面信息提取方法研究

作者：沈烨钦浙江理工大学

学位级别：硕士

结构光三维测量技术是一种基于结构光三角测量原理，从而获取被测工件表面三维空间坐标信息的主要手段之一。本文通过研究建立了一种基于十字线结构光的自由曲面工件表面信息提取方法研究，能够精确地提取被测工件表面的空间三维信息，... 详细信息

结构光三维测量技术是一种基于结构光三角测量原理，从而获取被测工件表面三维空间坐标信息的主要手段之一。本文通过研究建立了一种基于十字线结构光的自由曲面工件表面信息提取方法研究，能够精确地提取被测工件表面的空间三维信息，并且能保证工件端面信息不会丢失。本文主要研究内容和成果包括：1)分析了结构光视觉测量基本原理和透视投影转换模型。在此基础上，制作了平面棋盘式定标板，采用Harris角点检测算法和亚像素细化法提取了角点的子像素级坐标。采用基于平面靶标非线性模型的标定方法，同时开发了一款摄像机标定软件，标定了摄像机内、外参数，标定误差约为0.2个像素;利用机械调整法获得了相应的线结构光平面参数方程。2)介绍了十字线结构光光条图像处理过程。比较不同阈值分割方法，选用最大类间方差法进行图像分割，利用抛物线拟合的灰度重心法获得了光条中心坐标，并提出了一种对提取中心进行左右光条分类的方法。3)建立工件扫描模型，并根据这一模型搭建了实验平台;以VC6.0为软件开发平台，开发了一款相对应的控制处理软件，实现了图像采集处理、光条中心提取、三维坐标重建、工件表面信息生成。4)以鞋底为实验对象，分别利用十字线结构光和一字线结构光扫描鞋底表面，实现了鞋底表面信息的提取，测量的精度分别为0.018mm和2.12mm，同时，十字线结构光可以保证工件端面信息不丢失，提高了提取的精度，验证了本方法的可行性。

关键词：系统标定十字线结构光中心条纹表面信息

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十字线结构光的光条中心线提取算法研究

航空精密制造技术 2020年第6期56卷 15-18页

作者：毕超周鹏郝雪航空工业北京航空精密机械研究所北京100076

针对所搭建的十字线结构光视觉传感器,本文开展了基于Hessian矩阵法的光条中心线提取算法研究,以精确获取十字线结构光的实际投射位置。首先对光条图像进行了中值滤波和阈值分割,以滤除原始图像中的椒盐噪声并分割出光条区域,然后基于He... 详细信息

针对所搭建的十字线结构光视觉传感器,本文开展了基于Hessian矩阵法的光条中心线提取算法研究,以精确获取十字线结构光的实际投射位置。首先对光条图像进行了中值滤波和阈值分割,以滤除原始图像中的椒盐噪声并分割出光条区域,然后基于Hessian矩阵法完成了十字线结构光的光条中心线提取,所提取到的中心线保持了原有光条特征的连通性和拓扑性,可以用于表征被测表面轮廓的变化情况。

关键词：十字线结构光中心线 Hessian矩阵亚像素

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十字线结构光光条提取方法的研究

工业计量 2006年第3期16卷 12-14页

作者：朱贵锋金施群卞铭合肥工业大学仪器仪表学院合肥工业大学仪器仪表学院合肥230009

在结构光视觉检测系统中,光条中心的提取精度直接影响到整个测量系统的测量精度。文章根据红色激光光条的RGB值与背景的差异,提取激光光条,结合像素连通性,采用最小外接矩形法将光条分割,在每个距形区域内采用高斯曲线拟合法提取光条中... 详细信息

在结构光视觉检测系统中,光条中心的提取精度直接影响到整个测量系统的测量精度。文章根据红色激光光条的RGB值与背景的差异,提取激光光条,结合像素连通性,采用最小外接矩形法将光条分割,在每个距形区域内采用高斯曲线拟合法提取光条中心,利用最小二乘法拟合光条直线。实验表明该方法具有数据存储量小、实现速度快的特点,且具有一定的抗噪声和断线修补能力。

关键词：十字线结构光光条中心线高斯拟合最小外接矩形

基于编码点约束的线结构光扫描测量关键技术研究

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基于编码点约束的线结构光扫描测量关键技术研究

作者：王威中国民航大学

学位级别：硕士

视觉测量方法中,双目线扫描结构光测量因具备了双目测量系统标定便捷和线结构光测量系统精度高、速度快、测量点密集的优点,逐渐发展为工业工程中最便捷快速的逆向测量手段。其中十字光系统较一字光系统具有一定的先进性,但在技术实现... 详细信息

视觉测量方法中,双目线扫描结构光测量因具备了双目测量系统标定便捷和线结构光测量系统精度高、速度快、测量点密集的优点,逐渐发展为工业工程中最便捷快速的逆向测量手段。其中十字光系统较一字光系统具有一定的先进性,但在技术实现上存在着一些问题。本文围绕双目线结构光测量技术,展开以下研究工作:阐述对比了常见视觉测量的几种技术方法,介绍了线结构光较其他测量方法的特点优势以及重要性。对双目测量系统和一字线结构光进行了研究,分析了一字线结构光技术就扫描效率问题和各向光顺性不佳的局限性进行了分析。同时分析了十字线结构光测量的优势,以及匹配存在多义性的技术难点,确定了十字线形式的结构光扫描测量方案。对相机参数化模型进行了分析,以实验验证的方式,对双目系统的相机内外参进行了标定。对几种图像滤波技术进行了阐述,以实验的方式进行了对比。结合十字光条成像特点与激光成像的特点,最终确定了激光十字线线结构光成像的滤波方案。研究了线结构光的一些光条中心提取方法,结合十字光条成像信息分布的特点确定了其光条中心提取方案,并进行了实验验证,实现了光条中心的提取。阐述了双目立体视觉的测量原理,分析了十字线结构光测量的优越性,以及其在双目立体匹配过程中存在的多义性问题。针对匹配多义性的问题提出了一种附加光平面约束的匹配方法,并通过实验验证了该方法的可行性鲁棒性以及精度的验证。对常用三维重建方法原理进行了研究,分析了其应用于线结构光点云拼接场景的可行性。针对人工非编码特征点在点云匹配中存在歧义性误匹配风险的问题引入了编码特征点,生成了点云数据,并通过实验进行了验证。

关键词：十字线结构光立体标定光条中心提取双目匹配三维重建

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多台阶零件的视觉测量

工业计量 2004年第1期14卷 19-21页

作者：张勇斌卢荣胜费业泰金施群姜晨合肥工业大学仪器仪表学院合肥工业大学仪器仪表学院安徽合肥230009 安徽合肥230009伦敦帝国理工学院机械工程系英国伦敦

为了快速准确地对复杂多台阶零件进行非接触检测 ,文中基于计算机视觉技术 ,提出了应用由十字线激光器和CCD相机构成的视觉测量系统来完成检测任务的设想。为此 ,文章重点介绍了该系统的各项必要参数及其标定方法 ,建立了测量复杂零件... 详细信息

为了快速准确地对复杂多台阶零件进行非接触检测 ,文中基于计算机视觉技术 ,提出了应用由十字线激光器和CCD相机构成的视觉测量系统来完成检测任务的设想。为此 ,文章重点介绍了该系统的各项必要参数及其标定方法 ,建立了测量复杂零件多台阶高度的数学模型 ,并用其实现了对复杂零件的非接触测量实验 ,从而验证了该方法的正确性和有效性

关键词：多台阶零件视觉测量十字线结构光标定

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机器人航空铆接的视觉定位方法研究

航空制造技术 2018年第4期61卷 55-59页

作者：姜春英牛祥鑫张诚然叶长龙于苏洋沈阳航空航天大学机电学院沈阳110136

研究工业机器人自动铆接视觉辅助定位方法,通过多项式拟合十字线结构光的相平面曲线获得铆接孔附近壁板的三维信息,并利用图像中位置关系信息,运用插值法完成铆接孔的位置和姿态的理论计算。这种方法能够引导机器人末端在规划路径下实... 详细信息

研究工业机器人自动铆接视觉辅助定位方法,通过多项式拟合十字线结构光的相平面曲线获得铆接孔附近壁板的三维信息,并利用图像中位置关系信息,运用插值法完成铆接孔的位置和姿态的理论计算。这种方法能够引导机器人末端在规划路径下实现铆接孔位置与姿态的修正,满足常规铆钉通用应用范围内的工业机器人自动铆接在线定位与施铆的精度与实时性要求。

关键词：自动铆接机器视觉十字线结构光 Hessian矩阵相机标定工业机器人