大曲面視覺測量方法研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科研過程中，測量技術(shù)具有重要的作用。而傳統(tǒng)的測量方法往往存在許多不足，難以滿足實際的需要，因此發(fā)展一種新的測量方法成為必需。在對國內(nèi)外測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢進行全面分析的基礎(chǔ)上，基于機器視覺理論，本課題探求了一種用于大曲面測量的便攜式三坐標(biāo)測量方法。把具有標(biāo)識點和一個球形三坐標(biāo)測頭的手持測量裝置看做一個剛體，將其作為研究對象。利用機器視覺原理建立測量數(shù)學(xué)模型，計算出剛體在測量過程中的位姿變化，進而可以求出剛體上球形測頭

2、中心的坐標(biāo)變化。對一系列離散的測頭中心三坐標(biāo)數(shù)據(jù)進行誤差補償，就可以求出待測曲面上點的坐標(biāo)，進而實現(xiàn)對零件尺寸信息的測量，達到測量目的。
　　現(xiàn)將本課題完成的主要研究內(nèi)容總結(jié)如下：
　　1．在分析PnP問題解的基礎(chǔ)上，提出并建立了測量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（共面四點P4P），推導(dǎo)出了測頭坐標(biāo)的求解公式。進行了測量實驗，實驗結(jié)果證明了系統(tǒng)模型的正確性。
　　2．由于測量系統(tǒng)求出來的實際上是球形測頭的坐標(biāo)，為了求出與物體接觸點坐標(biāo)

3、，必須進行誤差補償。在分析各種補償算法的優(yōu)劣之后，采用基于Delaunay三角剖分的測頭半徑誤差補償方法。
　　3．本文在分析了測量數(shù)字圖像的特點基礎(chǔ)上，研究了圖像預(yù)處理方法和標(biāo)識點圖像平面坐標(biāo)提取算法。利用高斯平滑濾波器來濾除圖像的噪聲，從而能夠很好的抑制圖像噪聲和控制標(biāo)識點光斑邊緣位置的準確性。選擇了合適的圖像分割算法，將有效區(qū)域從圖像中分離出來。提取標(biāo)識點光斑邊緣，然后利用最小二乘法擬合橢圓，從而實現(xiàn)了對標(biāo)識點中心圖像坐標(biāo)的