基于圓結(jié)構(gòu)光視覺的管道缺陷識(shí)別及三維重構(gòu)方法研究.pdf

1、管道是氣體和液體運(yùn)輸中最安全、高效的運(yùn)輸方式，管道內(nèi)表面缺陷檢測對(duì)于保證管道運(yùn)輸安全、避免事故具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的管道缺陷無損檢測方法檢測效率低，不具有可見性。基于圓結(jié)構(gòu)光的視覺檢測技術(shù)能對(duì)管壁進(jìn)行精確的三維測量，對(duì)其獲取的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行管道缺陷識(shí)別并利用三維重構(gòu)技術(shù)對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行曲面重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)壁三維形貌可視化，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和工業(yè)價(jià)值。
　　 本論文主要圍繞國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目——管道內(nèi)表面三維形貌視覺檢測

2、理論與技術(shù)研究，針對(duì)圓結(jié)構(gòu)光視覺檢測系統(tǒng)獲取的管道內(nèi)表面三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)管道缺陷識(shí)別以及管道內(nèi)表面的三維重構(gòu)進(jìn)行研究。
　　 本論文首先研究了三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的精簡方法，并針對(duì)圓結(jié)構(gòu)光視覺管道內(nèi)表面三維點(diǎn)云特點(diǎn)，采用基于k鄰近點(diǎn)平均距離值的點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡方法對(duì)管道內(nèi)表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行了精簡。基于管道內(nèi)壁圓結(jié)構(gòu)光視覺三維點(diǎn)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，提出了通過比較管道內(nèi)表面同一圓周上相鄰點(diǎn)間法矢夾角的突變識(shí)別管道內(nèi)表面凹凸缺陷的方法;通過判別相鄰圓周線上

3、對(duì)應(yīng)的相鄰三維點(diǎn)之間的距離來識(shí)別孔洞缺陷:如果兩距離均小于閾值，那么該處視為非孔洞，否則視為孔洞;并通過在孔洞邊界處減小判別閾值獲取孔洞邊界?；贒elaunay三角剖分原理，研究了有孔洞和無孔洞管壁圓結(jié)構(gòu)光視覺三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三角剖分方法，并實(shí)現(xiàn)了三維曲面重構(gòu)。
　　 論文基于VC++6.0軟件平臺(tái)，利用OpenGL圖形庫，針對(duì)管道內(nèi)表面缺陷和孔洞的圓結(jié)構(gòu)光視覺三維點(diǎn)仿真數(shù)據(jù)和管道內(nèi)表面圓結(jié)構(gòu)光實(shí)測三維數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行了管道缺陷識(shí)