检索结果-南通市图书馆

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

面结构光三维测量系统标定与重建方法研究

面结构光三维测量系统标定与重建方法研究

作者：杜哲琪西安工业大学

学位级别：硕士

随着工业、科技的发展,三维测量技术在航空、医疗、娱乐等领域中的应用日渐增多并表现出极好的发展前景,且正朝着集成化、自动化等趋势而发展。其中面结构光三维测量技术具有速度快、非接触、适用范围广、测量灵活性高等优点,因此受到... 详细信息

随着工业、科技的发展,三维测量技术在航空、医疗、娱乐等领域中的应用日渐增多并表现出极好的发展前景,且正朝着集成化、自动化等趋势而发展。其中面结构光三维测量技术具有速度快、非接触、适用范围广、测量灵活性高等优点,因此受到研究学者及商业社会等不同领域的极大关注。对于面结构光三维测量技术,标定与重建方法是该项技术中的研究重点。该技术的重要指标是精度与速度,本文将围绕其重点开展面结构光三维测量系统模型构建、基于相位法的测量系统标定、基于De Brujin编码法的测量系统标定以及三维重建方法的研究,以期为面结构光三维测量技术的发展奠定一定的理论及技术基础。本文研究的主要内容及获得的成果如下:1)设计了面结构光三维测量系统的总体方案,介绍了测量系统的组成部分及工作原理;分析了面结构光三维测量系统中摄像机、投影仪的数学成像几何模型,推导了张正友平面标定方法;最后介绍了三维测量系统的器件选型和软件支持。2)研究了基于相位法的测量系统标定。提出了圆心标志点与其三维坐标的自动匹配算法,进而利用张正友平面标定法标定摄像机;采用九步相移相位提取算法和三频外差相位解包裹算法实现了相位解包裹,并使用相位信息标定投影仪,进而完成摄像机和投影仪的联合标定。实验结果表明,提出的方法与传统方法相比,可获得更高的标定精度。3)研究了基于De Brujin编码法的测量系统标定。提出使用圆阵列标定板结合De Brujin序列彩色结构光的标定方法,利用分水岭算法实现正交条纹图像的分割,基于Hilditch算法实现正交条纹中心位置及交点的提取,使用Kmeans聚类算法实现自适应颜色识别,利用窗口唯一性实现摄像机、投影仪平面像素坐标的匹配,完成了测量系统的标定。4)研究了三维重建的方法。分析了基于空间解析几何的三维重建方法中线线相交模型的原理,结合线线相交原理和标定参数,推导了计算三维坐标的算法,实现了物体的三维重建,并对标准球进行了误差分析,测量平均绝对误差与三坐标测量仪相比为0.0543mm,与Flex Scan3D商业化三维测量软件相比为0.0738mm,符合预期指标。

关键词：面结构光系统标定相位解包裹 De Brujin 三维重建

基于双目面结构光的高反光物体自适应条纹方法

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

光学技术 2020年第4期46卷 433-437页

作者：赵世红薛海峰方振卫李春梅柳星星彭文君中车南京浦镇车辆有限公司江苏南京210031 江苏集萃华科智能装备科技有限公司江苏无锡214174

在高反光物体的表面形貌视觉测量过程中,物体的镜面反射特性会导致获取的图像部分区域过曝而产生错误的计算结果。为解决这一问题,首先对自适应条纹算法进行改进优化,以减少使用面结构光测量过程中的投影次数,提高运算速度;然后对最大... 详细信息

在高反光物体的表面形貌视觉测量过程中,物体的镜面反射特性会导致获取的图像部分区域过曝而产生错误的计算结果。为解决这一问题,首先对自适应条纹算法进行改进优化,以减少使用面结构光测量过程中的投影次数,提高运算速度;然后对最大投影亮度进行调整,并在此基础之上实现了一种测量高反光物体形貌的双目面结构光算法。实验结果表明,该算法可以有效减轻所述对象表面的过曝程度,减少高反光物体表面测量的噪点和无效点,提高测量数据的质量。

关键词：面结构光高反光物体自适应条纹相位误差

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种基于面结构光的刀具三维测量系统

电子测量与仪器学报 2016年第12期30卷 1884-1891页

作者：刘今越刘佳斌郭志红任东城任志斌李洋河北工业大学机械工程学院天津300130

提出一种基于面结构光的刀具三维测量系统。该系统由计算机、CCD摄像机、投影仪以及刀具转台组成。采用多频外差相移法对刀具包裹相位进行展开,并得出刀具的绝对相位。基于张正友标定法,提出采用50%灰度棋盘格和黑白棋盘格对CCD摄像机-... 详细信息

提出一种基于面结构光的刀具三维测量系统。该系统由计算机、CCD摄像机、投影仪以及刀具转台组成。采用多频外差相移法对刀具包裹相位进行展开,并得出刀具的绝对相位。基于张正友标定法,提出采用50%灰度棋盘格和黑白棋盘格对CCD摄像机-投影仪标定的方法。在系统标定的基础上对刀具进行三维测量实验,得出刀具的三维点云,并重建出刀具的三维模型。实验结果表明,该系统能够准确的对刀具进行三维测量,为其他复杂刀具的测量奠定基础。

关键词：面结构光 CCD摄像机-投影仪标定多频外差相移法刀具三维测量

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于面结构光的飞机舱门间隙测量技术与应用

科学技术与工程 2024年第3期24卷 1045-1051页

作者：赵洪伟胡鹏宇杨树明张国锋邓惠文李霖高战朋西安交通大学机械工程学院西安710000 中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室西安710065

针对复杂试验环境下,战机舱门间隙非均匀变形动态测量难度大、精度要求高的问题,提出了基于面结构光的飞机舱门间隙测量方法,研究了条纹投影结构形面测量方法,包括在不需要空间相位展开过程或任何先验信息的情况下搜索包裹相位图中每个... 详细信息

针对复杂试验环境下,战机舱门间隙非均匀变形动态测量难度大、精度要求高的问题,提出了基于面结构光的飞机舱门间隙测量方法,研究了条纹投影结构形面测量方法,包括在不需要空间相位展开过程或任何先验信息的情况下搜索包裹相位图中每个有效像素的立体对应和绝对条纹顺序,生成初始视差图和绝对相位图并进行了视差优化;建立了立体结构光模型,利用视差图和绝对相位图计算三维坐标。对得到的数据进行处理,包括建立被测件的物理坐标系,曲面截取以及对间隙位移量提取。设计了两种标准间隙,对本文方法的合理性和有效性进行了验证,可以对任意曲面和动态场景进行快速、准确的间隙和阶差的测量。将本方法应用于某飞机舱门间隙变形的测量中,获得了实际的变形位移量。

关键词：飞机舱门间隙狭长间隙非均匀变形面结构光动态结构光测量

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种面结构光投影仪的标定方法

包装工程 2020年第19期41卷 217-222页

作者：唐栋梁何卫锋欧阳祥波广东工业大学机电工程学院广州510006

目的研究并提出一种简单的面结构光投影仪的标定方法,结合试验搭建的测量平台,实现对饮料瓶、易拉罐、瓶盖等形状规则的包装件以及轮廓复杂人脸的准确测量。方法首先借助二维灰度棋盘格标定板并采用张正友法标定好摄像机,再向标定板投... 详细信息

目的研究并提出一种简单的面结构光投影仪的标定方法,结合试验搭建的测量平台,实现对饮料瓶、易拉罐、瓶盖等形状规则的包装件以及轮廓复杂人脸的准确测量。方法首先借助二维灰度棋盘格标定板并采用张正友法标定好摄像机,再向标定板投影设定好的黑白棋盘格图案,然后结合图像阈值分割和形态学操作方法获取相机捕获投影图案的特征点坐标,最后使用标定好的摄像机参数来标定投影仪。结果文中提出的标定方式相对操作简单、成本低,且在x和y方向的重投影误差基本都小于1个像素。结论测量实验结果表明,文中标定方法能保证对人脸模型较理想的测量精度,有较好的应用范围。

关键词：三维测量投影仪标定阈值分割面结构光

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于面结构光的单双目混合扫描技术

中国测试 2024年

作者：王森王立忠任茂栋宗玉龙莫彩利徐建宁新疆大学机械工程学院西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室新拓三维技术(深圳)有限公司创新实验室

针对双目结构光系统只能重建出左右相机公共视野区域，导致扫描幅面较小的问题，在双目系统原架构的基础上提出一种利用单目对非公共区域进行补偿的混合重建方法。首先，建立工业相机的十参数畸变模型，通过增加畸变参数减少标定精度对... 详细信息

针对双目结构光系统只能重建出左右相机公共视野区域，导致扫描幅面较小的问题，在双目系统原架构的基础上提出一种利用单目对非公共区域进行补偿的混合重建方法。首先，建立工业相机的十参数畸变模型，通过增加畸变参数减少标定精度对三维重建和粗配准的影响。提出一种基于摄影测量的相机标定方法，大幅提升扫描系统的整体标定精度。其次，提出采用双向搜索原则查找重叠区域并采用聚类法对重叠区域进行融合的方法，解决配准后的点云分层和数据冗余问题。实验结果表明，该系统的重建精度可达0.02mm；同时，不同类型的实物实验表明，在单幅点云重建时间相差不多的情况下，单双目混合扫描技术极大程度上提升了重建结果的完整性，可实现物体的快速、高精度扫描，满足工业检测的需求。

关键词：面结构光立体视觉相机标定三维重建点云融合

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于面结构光的焊缝坡口特征提取

组合机床与自动化加工技术 2023年第12期 17-20页

作者：余明岭龚烨飞刘霞刘继承谷心浩谢雨欣东北石油大学物理与电子工程学院大庆163318 常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟215500 中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116

针对机器人视觉导引定位焊缝坡口特征应用需求,提出了一种基于面结构光视觉传感器扫描与点云切片投影的坡口特征提取方法。首先,使用面结构光视觉传感器对焊接工件进行扫描,以获得焊缝坡口点云数据;其次,通过点云数据的最小有向包围盒... 详细信息

针对机器人视觉导引定位焊缝坡口特征应用需求,提出了一种基于面结构光视觉传感器扫描与点云切片投影的坡口特征提取方法。首先,使用面结构光视觉传感器对焊接工件进行扫描,以获得焊缝坡口点云数据;其次,通过点云数据的最小有向包围盒得到等间距排列的切平面,将平面内数据点由三维空间投影至二维图像;最后,通过最大距离法粗提取与拟合直线相交法精提取相结合方法获得焊缝坡口特征点。实验结果表明,该方法能够准确地提取出焊缝坡口特征,识别误差小于1.0 mm,且在成像效果不佳的工况下具有较好的鲁棒性。

关键词：面结构光焊缝特征提取点云切片图像处理

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

改进的三频四步相移面结构光三维重建算法

组合机床与自动化加工技术 2024年第8期 13-16,21页

作者：邓仕超周炉保何新凯桂林电子科技大学广西制造系统与先进制造技术重点实验室桂林541004

针对面结构光中传统三频四步相移算法投影图片过多、效率较慢这一问题,提出了改进的三频四步相移面结构光重建算法。改进的算法需要3个高频率的正弦条纹图,但所需投影的条纹数量从传统算法的12张减少到了7张,最高频率的条纹图4张,次高... 详细信息

针对面结构光中传统三频四步相移算法投影图片过多、效率较慢这一问题,提出了改进的三频四步相移面结构光重建算法。改进的算法需要3个高频率的正弦条纹图,但所需投影的条纹数量从传统算法的12张减少到了7张,最高频率的条纹图4张,次高频和最低条纹图分别为2张和1张,投影效率比传统算法提高了41.7%。介绍了改进算法的原理,将最高频率4张图所计算的包裹相位用来三维重建,其余两个频率条纹图计算的包裹相位用来进行相位展开,理论上该方法与传统算法精度一致。最后,通过实验验证了该算法的重建精度以及对具有复杂表面物体的三维重建能力。实验结果表明改进的面结构光算法在提高投影效率的同时与传统算法保持着一致的精度。

关键词：面结构光三维重建相移法相位展开

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于面结构光的高反光物体测量技术研究

基于面结构光的高反光物体测量技术研究

作者：彭文君华中科技大学

学位级别：硕士

结构光测量技术相比传统接触式测量方法具有高效、简便以及能非接触式地获取被测物体三维信息的优点,但其测量效果在很大程度上依赖于被测物体表面的光学反射特性。对于面结构光测量系统,若被测物体具有表面高反光或镜面反射特性,其可... 详细信息

结构光测量技术相比传统接触式测量方法具有高效、简便以及能非接触式地获取被测物体三维信息的优点,但其测量效果在很大程度上依赖于被测物体表面的光学反射特性。对于面结构光测量系统,若被测物体具有表面高反光或镜面反射特性,其可能会造成相机所拍摄图像的部分区域存在过曝现象,从而带来相位误差,造成测量的精度损失。因此,为解决测量高反光物体过程中所造成的问题,本文主要进行如下工作:1、本文较为详尽地介绍了面结构光的测量过程以及相关技术,并对其中一些技术的优缺点以及应用场合进行对比,同时利用编程对测量过程中所用的技术加以实现。2、改进自适应条纹投影算法,减少自适应条纹生成过程中所需投影图案数量与计算量,提高自适应条纹最大投影亮度的准确性,并在此基础上提出基于双目面结构光测量高反光物体的方案。实验验证,该方案能够有效降低高反光物体表面的过曝程度。3、对控制面结构光测量过程的软件需求进行分析,开发出一套较为完善的面结构光测量系统软件,以便于进行测量实验与数据分析。4、设计并进行高反光电机转轴与高反光标准块的测量实验,实验结果表明应用本文所改进的自适应条纹投影算法能够有效地改善高反光表面的测量效果,且对于实验过程中所提出的五层次混合步长与自适应条纹投影相结合的测量方法,其在测量高反光物体表面过程中既能获得良好质量的点云数据,同时在一定程度上改善投影图案数量。本文所提出的基于面结构光的高反光物体测量方案不仅适用于金属电机转轴的测量,同时也可用于测量其他类型的高反光物体,这对于促进面结构光在工程领域的进一步应用具有实际意义。

关键词：面结构光高反光物体镜面反射相位误差自适应条纹投影