基于工業(yè)攝影和機器視覺的三維形貌與變形測量關鍵技術研究.doc全文
本文關鍵詞:基于工業(yè)攝影和機器視覺的三維形貌與變形測量關鍵技術研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
基于工業(yè)攝影和機器視覺的三維形貌與變形測量關鍵技術研究
三維形貌與變形測量在產(chǎn)品質(zhì)量控制、逆向設計、材料與工程結構測試、生物醫(yī)
學、文物保護等眾多領域中的需求日益增加。過去傳統(tǒng)的測量內(nèi)容和測量方法己經(jīng)不
能滿足需要,物體的三維尺寸、表面形貌和運動變形數(shù)據(jù)的獲取成為測量領域的研究
熱點和前沿課題。本文針對目前光學三維形貌與變形測量研究中存在的不足,采用理
論分析和實驗研究相結合的研究方法,綜合機械工程、光學電子、計算機視覺、數(shù)字
圖像處理和攝影測量學等多個學科對三維形貌與變形測量關鍵技術進行了系統(tǒng)、深入
的研究。主要研究內(nèi)容和研究成果如下:
(1>討論了光學三維形貌與變形測量技術原理和優(yōu)缺點,對研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
進行了系統(tǒng)的分析。研究了工業(yè)攝影測量和機器視覺中坐標轉換、攝影幾何約束、空
間交匯和三維重建的基本理論。為本文的研究工作提供基本的理論依據(jù)。
(2)機器視覺系統(tǒng)參數(shù)標定是三維測量技術中的關鍵問題之一,其標定精度直接
決定后續(xù)三維重建的精度。為進一步提高視覺系統(tǒng)測量精度,提出了一種基于工業(yè)攝
影測量的相機柔性標定方法,給出了相機成像模型和十參數(shù)鏡頭畸變模型,并進行了
相機標定實驗及重投影誤差分析。該方法使用不同尺寸的標定板和標定十字架,,無需
標定物世界坐標,可以對不同視場單個或者多個相機進行標定。標定參數(shù)初始值由攝
影測量中相對定向和直接線性變換方法得到,然后使用捆綁調(diào)整算法整體優(yōu)化物方坐
標及相機內(nèi)外參數(shù)。實驗結果表明,標定重投影誤差小于0.0_5像素,標準尺(221.001
士0.003mm)平均測量誤差0.03mm,與傳統(tǒng)方法相比,標定精度有較大提
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本文編號:195371
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