基于機器視覺的大型導(dǎo)軌對接測量系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、傳統(tǒng)導(dǎo)軌偏差測量一般是通過人工利用經(jīng)緯儀進(jìn)行角度觀察、讀數(shù)以及數(shù)據(jù)處理,然后將處理過的偏差數(shù)據(jù)通過手工方式輸入到導(dǎo)軌方位液壓調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)以完成導(dǎo)軌的對接任務(wù),由于待對接導(dǎo)軌體積較大,被測靶標(biāo)相距較遠(yuǎn),采用此種方法存在勞動強度大、效率低、精度不夠高等諸多缺點。隨著計算機視覺理論及圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展,無論是國內(nèi)還是國外的圖像測量技術(shù)產(chǎn)品正逐步替代原來的傳統(tǒng)的光學(xué)成像測量設(shè)備,正朝著多功能化、智能化的方向發(fā)展。鑒于此,本文提出了一種基于機

2、器視覺處理技術(shù)的導(dǎo)軌對接偏差測量方法,并設(shè)計了測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)硬件主要由攝像機、攝像機電控柜、校準(zhǔn)平行光管和測量靶標(biāo)等四部分組成,其中攝像機配備高分辨率CCD數(shù)字相機和高倍率電控變倍成像鏡頭,用于完成目標(biāo)圖像的捕獲;攝像機電控柜配備高穩(wěn)定性主控工業(yè)計算機和Intel千兆網(wǎng)卡,用于完成控制攝像機圖像采集、對采集的圖像進(jìn)行處理以及同上位機進(jìn)行通信;校準(zhǔn)平行光管為攝像機方位的校準(zhǔn)提供視軸基準(zhǔn);測量靶標(biāo)為測量系統(tǒng)提供偏差計算所需的特征圖像。利

3、用Visual Studio2010的MFC模板進(jìn)行測量系統(tǒng)軟件開發(fā),利用OpenCV計算機視覺庫進(jìn)行圖像處理算法開發(fā);設(shè)計了一種基于圖像行列對比度閾值門限比較視頻圖像ROI(感興趣區(qū)域)提取算法;針對前后靶標(biāo)特征圖像特點,提出了一種通過特征圓圓心坐標(biāo)計算靶標(biāo)偏差的方法。針對由于攝像機組成結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其實際方位與測量系統(tǒng)對其要求的方位存在偏差的情況,研究了基于平行光管的攝像機方位校準(zhǔn)方法。在模擬導(dǎo)軌對接環(huán)境中進(jìn)行了偏差測量實驗,分析數(shù)據(jù)得出