基于機器視覺的編碼光非接觸檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，過去傳統(tǒng)的測量內(nèi)容和方式已不能滿足需要，物體的外形及數(shù)據(jù)的獲取成為人們在測量領域一個新的重要的研究方向。特別是不規(guī)則的自由曲面、形體的三維測量，如模具外形、發(fā)動機外殼、汽車外形等，如何快速、高精度地獲取物體三維表面數(shù)據(jù)成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中一個亟待解決的難題。 本文在基于機器視覺的基礎上探討了編碼光非接觸檢測物體的方法。機器視覺是用計算機來實現(xiàn)圖像理解、分析和視覺功能的科學。根據(jù)其中的立體視覺原理可以利用已完成的

2、特征點匹配的序列圖像來確定被拍攝物體的空間三維信息，進而實現(xiàn)實物的空間數(shù)據(jù)獲取和三維重建。近年來，立體視覺技術得到了快速的發(fā)展，己被廣泛的應用在三維測量技術中。與傳統(tǒng)的接觸式測量技術相比，基于機器立體視覺的測量技術具有非破壞性、檢測速度快、測量精度高等優(yōu)點。 本文討論的內(nèi)容有：攝像機成像原理、各個物象坐標系間轉(zhuǎn)換、攝像機標定、系統(tǒng)結構參數(shù)的獲取、極線約束理論、基礎矩陣的魯棒獲取、特征提取、初始區(qū)域匹配、空間條紋邊界編解碼、稠密匹

3、配以及各種三維重建模型。其中針對傳統(tǒng)立體視覺檢測系統(tǒng)中特征點稀疏檢測信息量少，本文引入基于時空的編碼光方案實現(xiàn)了高密度的空間編碼，并將編碼光所帶的稠密檢測信息與外極線約束相結合實現(xiàn)了左右圖像中對應點的立體精匹配，并獲得了高密度匹配點，最后利用精匹配點，根據(jù)本文提出的三維重建模型最終實現(xiàn)了物體表面深度信息的獲取。其內(nèi)容既有方法上的也有理論上的，它涉及到多視覺幾何知識，坐標測量技術、計算機技術、圖像處理技術和矩陣理論等多學科領域。論文從理論