基于結(jié)構(gòu)光的墻面三維信息獲取及缺陷檢測
發(fā)布時間:2021-02-02 15:10
隨著社會的發(fā)展,勞動力成本越來越高,與此同時機器人技術(shù)方興未艾,謀求機器人替代人類進行室內(nèi)裝修任務(wù)是一個可行的方向。本論文以裝修機器人為工程背景,重點研究適用于室內(nèi)裝修機器人的墻面三維信息的獲取方法、墻面點云的處理。同時為了配合整個機器人,需要把傳感器集成到整個機器人系統(tǒng)中。順利完成裝修任務(wù)的一個前提是精確的感知到待加工墻面的三維信息,這就要求所使用的傳感器件要滿足視場大、精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點,F(xiàn)有的諸如雙目立體視覺,Kinect,深度攝像機等雖然可以完成室內(nèi)三維點云的獲取,但是受光照、精度或者使用場景的限制,很難直接應(yīng)用于裝修機器人中。同時考慮到工程應(yīng)用,器件需要使用靈活、易于集成到機器人系統(tǒng)中。針對上述的用于室內(nèi)裝修工作的傳感器的特殊要求,本文使用基于格雷碼編碼方式結(jié)構(gòu)光測量的方式進行墻面三維信息的獲取。由于投射的條紋編碼信息事先已知,這種主動式的測量方法對于平整無特征的墻面也同樣適用。同時對于室內(nèi)光照可能發(fā)生的變化,本論文嘗試將光照進行分解以獲得具有一定魯棒性的結(jié)構(gòu)光測量系統(tǒng)。獲得墻面點云數(shù)據(jù)后,為實現(xiàn)精確打磨,需要進行缺陷位置的檢測。考慮到墻面整體結(jié)構(gòu)為平面結(jié)構(gòu),故先進行點云...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
貼地磚機器人能夠完成瓷磚粘貼其中很重要的原因是通過特制的瓷磚夾具和視覺定位系統(tǒng),
但其自動化程度較低。進入 21 世紀先出現(xiàn)在瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院,這是一種貼泥涂抹、瓷磚粘貼等功能,如圖 1-1 所示。圖 1-1 貼地磚機器人粘貼其中很重要的原因是通過特制的瓷磚夾具和像機系統(tǒng)進行精確的定位,從而可以平整粘貼在況下,可以實現(xiàn)更加自主的工作[5,6]。
圖 1-6 結(jié)構(gòu)光測量儀成品技術(shù)既可以測量動態(tài)物體也可以測量靜態(tài)物體度直接編碼方法[16]開始,編碼結(jié)構(gòu)光測量的研究開,結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)也隨之蓬勃發(fā)展,從最初以物理相移方法和多頻外差方法[17],結(jié)構(gòu)光的精度在不以達到 0.01mm 甚至更高,如圖 1-6 為成品結(jié)構(gòu)光用在零件三維建模,視場較小且價格高昂,無法滿不同的應(yīng)用場景分別有不同的結(jié)構(gòu)光掃描解決方案系統(tǒng)的標定和結(jié)構(gòu)光編解碼上,因為標定和編解精度,國內(nèi)外的學術(shù)研究大多由此展開。而對于后針對具體的項目需要進行研究。的不同,結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)可以分為三類:間編碼方式的結(jié)構(gòu)光,特點為將一張或者幾張編碼攝像機拍攝被待測表面調(diào)制后的編碼圖像,然后利行解碼。由于可以投射一張圖案,在硬件處理速度[18]。但是由于只投射一幅或者有限的幾幅圖案,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于三維激光雷達和深度圖像的自動駕駛汽車障礙物檢測方法[J]. 王新竹,李駿,李紅建,尚秉旭. 吉林大學學報(工學版). 2016(02)
[2]雙飛秒激光測距系統(tǒng)的測量精度分析[J]. 梁飛,宋有建,師浩森,許立明,賈威,胡明列,王清月. 光電子·激光. 2015(08)
[3]物體三維信息測量技術(shù)綜述[J]. 孫宇臣,葛寶臻,張以謨. 光電子·激光. 2004(02)
[4]立體視覺研究的現(xiàn)狀與進展[J]. 游素亞. 中國圖象圖形學報. 1997(01)
博士論文
[1]基于結(jié)構(gòu)光投影的運動物體高速實時三維測量方法研究[D]. 劉永久.中國科學技術(shù)大學 2014
[2]基于數(shù)字光柵投影的結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)與系統(tǒng)研究[D]. 李中偉.華中科技大學 2009
碩士論文
[1]面向工業(yè)應(yīng)用的機器人手眼標定與物體定位[D]. 程玉立.浙江大學 2016
[2]結(jié)構(gòu)光三維測量與點云配準的研究[D]. 易凱.西安電子科技大學 2010
本文編號:3014905
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
貼地磚機器人能夠完成瓷磚粘貼其中很重要的原因是通過特制的瓷磚夾具和視覺定位系統(tǒng),
但其自動化程度較低。進入 21 世紀先出現(xiàn)在瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院,這是一種貼泥涂抹、瓷磚粘貼等功能,如圖 1-1 所示。圖 1-1 貼地磚機器人粘貼其中很重要的原因是通過特制的瓷磚夾具和像機系統(tǒng)進行精確的定位,從而可以平整粘貼在況下,可以實現(xiàn)更加自主的工作[5,6]。
圖 1-6 結(jié)構(gòu)光測量儀成品技術(shù)既可以測量動態(tài)物體也可以測量靜態(tài)物體度直接編碼方法[16]開始,編碼結(jié)構(gòu)光測量的研究開,結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)也隨之蓬勃發(fā)展,從最初以物理相移方法和多頻外差方法[17],結(jié)構(gòu)光的精度在不以達到 0.01mm 甚至更高,如圖 1-6 為成品結(jié)構(gòu)光用在零件三維建模,視場較小且價格高昂,無法滿不同的應(yīng)用場景分別有不同的結(jié)構(gòu)光掃描解決方案系統(tǒng)的標定和結(jié)構(gòu)光編解碼上,因為標定和編解精度,國內(nèi)外的學術(shù)研究大多由此展開。而對于后針對具體的項目需要進行研究。的不同,結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)可以分為三類:間編碼方式的結(jié)構(gòu)光,特點為將一張或者幾張編碼攝像機拍攝被待測表面調(diào)制后的編碼圖像,然后利行解碼。由于可以投射一張圖案,在硬件處理速度[18]。但是由于只投射一幅或者有限的幾幅圖案,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于三維激光雷達和深度圖像的自動駕駛汽車障礙物檢測方法[J]. 王新竹,李駿,李紅建,尚秉旭. 吉林大學學報(工學版). 2016(02)
[2]雙飛秒激光測距系統(tǒng)的測量精度分析[J]. 梁飛,宋有建,師浩森,許立明,賈威,胡明列,王清月. 光電子·激光. 2015(08)
[3]物體三維信息測量技術(shù)綜述[J]. 孫宇臣,葛寶臻,張以謨. 光電子·激光. 2004(02)
[4]立體視覺研究的現(xiàn)狀與進展[J]. 游素亞. 中國圖象圖形學報. 1997(01)
博士論文
[1]基于結(jié)構(gòu)光投影的運動物體高速實時三維測量方法研究[D]. 劉永久.中國科學技術(shù)大學 2014
[2]基于數(shù)字光柵投影的結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)與系統(tǒng)研究[D]. 李中偉.華中科技大學 2009
碩士論文
[1]面向工業(yè)應(yīng)用的機器人手眼標定與物體定位[D]. 程玉立.浙江大學 2016
[2]結(jié)構(gòu)光三維測量與點云配準的研究[D]. 易凱.西安電子科技大學 2010
本文編號:3014905
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