編碼靶標(biāo)被廣泛應(yīng)用于視覺(jué)測(cè)量中,如視覺(jué)攝影測(cè)量中應(yīng)用編碼靶標(biāo)可實(shí)現(xiàn)多角度拍攝圖像的精確匹配,靶標(biāo)成像式位姿測(cè)量系統(tǒng)若采用編碼靶標(biāo)可減小成像視場(chǎng),實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。編碼靶標(biāo)的設(shè)計(jì)以及快速精確匹配對(duì)視覺(jué)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義,在多個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,如機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、大范圍高精度檢測(cè)系統(tǒng)及大尺寸物體三維表面檢測(cè)等。本文提出了一種全息性編碼靶標(biāo)方案,該編碼靶標(biāo)應(yīng)用于位姿測(cè)量可提高測(cè)量范圍和測(cè)量精度。并對(duì)目前解碼方法中仿射變換對(duì)相對(duì)成像面大角度成像不能正確解碼的問(wèn)題,提出了一種圖像逆投影校正匹配的解碼算法。該解碼方法,還可應(yīng)用于攝影測(cè)量中的編碼靶標(biāo)解碼匹配,不受編碼規(guī)則限制,可有效提高解碼正確率。具體完成的研究工作如下:1.分析位姿測(cè)量現(xiàn)狀,提出利用編碼靶標(biāo)改進(jìn)測(cè)量;針對(duì)編碼靶標(biāo)研究現(xiàn)狀,進(jìn)行編碼靶標(biāo)設(shè)計(jì)和解碼,具有現(xiàn)實(shí)意義。2.設(shè)計(jì)了一種具有全息特性的平面編碼靶標(biāo),由局部編碼即可獲得該部分在靶標(biāo)上的位置及靶標(biāo)整體狀態(tài);只需3個(gè)基元就能通過(guò)編碼組合實(shí)現(xiàn)全息特性,只要獲取多于4個(gè)編碼單元的圖像即可實(shí)現(xiàn)解碼和測(cè)量。在靶標(biāo)中還加入了方位特性,大大降低了解碼難度。3.針對(duì)編碼靶標(biāo)的解碼匹配問(wèn)題,提... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

車輪位姿測(cè)量Fig.1-1Wheelposemeasurement

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2高的精度；在采用雙攝像機(jī)測(cè)量系統(tǒng)時(shí)比單攝像機(jī)測(cè)量系統(tǒng)具有更高的軸向重復(fù)性精度。圖1-1車輪位姿測(cè)量圖1-2單目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)Fig.1-1WheelposemeasurementFig.1-2Monocularvisionmeasuringsystem天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院的陳杉、周濤等[6]設(shè)計(jì)的單目位姿視覺(jué)傳感測(cè)量系統(tǒng)，此傳感測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)用于汽車四輪的定位中，如圖1-1所示，在汽車的車輪上固定編碼靶標(biāo)，在車輪旁邊安裝攝像機(jī)，確保攝像機(jī)可以采集到靶標(biāo)中全部的大特征點(diǎn)，如圖1-2所示，再通過(guò)測(cè)量編碼靶標(biāo)的位姿來(lái)反映汽車車輪的姿態(tài)。但是由于其在采集圖像時(shí)需要采集到編碼靶標(biāo)中全部的大特征點(diǎn)，在測(cè)量過(guò)程中會(huì)限制系統(tǒng)測(cè)量的范圍。北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院的王中宇、李亞如等[7]，利用點(diǎn)特征的單目視覺(jué)，根據(jù)在同一平面內(nèi)的幾個(gè)點(diǎn)計(jì)算出位姿，其位姿測(cè)量系統(tǒng)如圖1-3所示，此機(jī)器人單目視覺(jué)測(cè)量中，攝像機(jī)固定于機(jī)器人手臂，編碼靶標(biāo)固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，然后攝像機(jī)拍攝靶標(biāo)圖像進(jìn)行位姿測(cè)量驗(yàn)證，此位姿測(cè)量系統(tǒng)要求整個(gè)編碼靶標(biāo)都得在攝像機(jī)的視場(chǎng)內(nèi)，如圖1-4所示。圖1-3機(jī)器人單目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)圖1-4實(shí)際測(cè)量靶標(biāo)圖Fig.1-3RobotmonocularvisionmeasurementsystemFig.1-4Actualmeasurementtargetmap相較于國(guó)內(nèi)，國(guó)外靶標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展起步時(shí)間比較早，發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)，技術(shù)已日趨成熟，已經(jīng)到了市場(chǎng)應(yīng)用層面；由于技術(shù)封鎖等原因?qū)е缕渲械母呔葴y(cè)量和標(biāo)定技術(shù)處于保密狀態(tài)，國(guó)內(nèi)對(duì)于編碼靶標(biāo)位姿測(cè)量系統(tǒng)的研究仍處于初步階段。近幾年，隨著加入視覺(jué)測(cè)量領(lǐng)域的專家越來(lái)越多，且圖像處理手段、計(jì)算機(jī)視覺(jué)理論的不斷發(fā)展[8-10]，使得靶標(biāo)位姿測(cè)量系統(tǒng)的建立得到相應(yīng)的理論和技術(shù)支持，并在精度方面不斷的提高。但是目前

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2高的精度；在采用雙攝像機(jī)測(cè)量系統(tǒng)時(shí)比單攝像機(jī)測(cè)量系統(tǒng)具有更高的軸向重復(fù)性精度。圖1-1車輪位姿測(cè)量圖1-2單目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)Fig.1-1WheelposemeasurementFig.1-2Monocularvisionmeasuringsystem天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院的陳杉、周濤等[6]設(shè)計(jì)的單目位姿視覺(jué)傳感測(cè)量系統(tǒng)，此傳感測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)用于汽車四輪的定位中，如圖1-1所示，在汽車的車輪上固定編碼靶標(biāo)，在車輪旁邊安裝攝像機(jī)，確保攝像機(jī)可以采集到靶標(biāo)中全部的大特征點(diǎn)，如圖1-2所示，再通過(guò)測(cè)量編碼靶標(biāo)的位姿來(lái)反映汽車車輪的姿態(tài)。但是由于其在采集圖像時(shí)需要采集到編碼靶標(biāo)中全部的大特征點(diǎn)，在測(cè)量過(guò)程中會(huì)限制系統(tǒng)測(cè)量的范圍。北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院的王中宇、李亞如等[7]，利用點(diǎn)特征的單目視覺(jué)，根據(jù)在同一平面內(nèi)的幾個(gè)點(diǎn)計(jì)算出位姿，其位姿測(cè)量系統(tǒng)如圖1-3所示，此機(jī)器人單目視覺(jué)測(cè)量中，攝像機(jī)固定于機(jī)器人手臂，編碼靶標(biāo)固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，然后攝像機(jī)拍攝靶標(biāo)圖像進(jìn)行位姿測(cè)量驗(yàn)證，此位姿測(cè)量系統(tǒng)要求整個(gè)編碼靶標(biāo)都得在攝像機(jī)的視場(chǎng)內(nèi)，如圖1-4所示。圖1-3機(jī)器人單目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)圖1-4實(shí)際測(cè)量靶標(biāo)圖Fig.1-3RobotmonocularvisionmeasurementsystemFig.1-4Actualmeasurementtargetmap相較于國(guó)內(nèi)，國(guó)外靶標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展起步時(shí)間比較早，發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)，技術(shù)已日趨成熟，已經(jīng)到了市場(chǎng)應(yīng)用層面；由于技術(shù)封鎖等原因?qū)е缕渲械母呔葴y(cè)量和標(biāo)定技術(shù)處于保密狀態(tài)，國(guó)內(nèi)對(duì)于編碼靶標(biāo)位姿測(cè)量系統(tǒng)的研究仍處于初步階段。近幾年，隨著加入視覺(jué)測(cè)量領(lǐng)域的專家越來(lái)越多，且圖像處理手段、計(jì)算機(jī)視覺(jué)理論的不斷發(fā)展[8-10]，使得靶標(biāo)位姿測(cè)量系統(tǒng)的建立得到相應(yīng)的理論和技術(shù)支持，并在精度方面不斷的提高。但是目前

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3334079