隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助工具逐步從二維平面圖片轉(zhuǎn)換到三維空間立體圖。另外,在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)模式主要采用正向設(shè)計(jì)模式,但這種模式的設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)。為此產(chǎn)生了逆向設(shè)計(jì)模式,機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展促進(jìn)了逆向設(shè)計(jì)的飛速發(fā)展。機(jī)器視覺(jué)中的結(jié)構(gòu)光測(cè)量是機(jī)器視覺(jué)中精度最高的一種方法。測(cè)量速度相對(duì)較快,其在工業(yè)、軍事、醫(yī)療器械方面起到了巨大的影響。 本文是受哈爾濱某公司委托研制牙模三維反求系統(tǒng),最終開(kāi)發(fā)出義齒的CAD/CAM系統(tǒng)。依據(jù)企業(yè)的相關(guān)技術(shù)要求設(shè)計(jì)并研制了三維反求系統(tǒng)。系統(tǒng)利用機(jī)器視覺(jué)原理進(jìn)行測(cè)量與反求,采用的結(jié)構(gòu)光的測(cè)量模式對(duì)牙模表面數(shù)據(jù)進(jìn)行采集;對(duì)牙模測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定,其中包括攝像機(jī)內(nèi)部和外部參數(shù)標(biāo)定、光平面的標(biāo)定、回轉(zhuǎn)中心的標(biāo)定。 設(shè)計(jì)牙模三維反求裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)方面,設(shè)計(jì)2自由度回轉(zhuǎn)式牙模測(cè)量機(jī)構(gòu);在控制方面采用上位機(jī)、單片機(jī)結(jié)合的控制方式,本文采用89C51單片機(jī)對(duì)57BYG250FB型步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制并用C語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)程序的編寫(xiě),利用Max232芯片和串口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行串口通信,使用工業(yè)攝像機(jī)和一字線激光器對(duì)牙模表面進(jìn)行測(cè)量;利用VB語(yǔ)言編寫(xiě)上位機(jī)測(cè)量軟件界面,對(duì)下位...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 反求工程簡(jiǎn)述
        1.2.2 雙目立體視覺(jué)測(cè)量
        1.2.3 單目視覺(jué)方法
        1.2.4 結(jié)構(gòu)光測(cè)量方法
    1.3 本課題研究的內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 牙模反求系統(tǒng)框架與測(cè)量方法
    2.1 引言
    2.2 牙模反求系統(tǒng)框架
    2.3 攝像機(jī)模型的建立
        2.3.1 攝像機(jī)透視投影模型
        2.3.2 線性攝像機(jī)模型
        2.3.3 非線性攝像機(jī)模型
    2.4 一字線結(jié)構(gòu)光的理論建模
        2.4.1 線結(jié)構(gòu)光的光平面
        2.4.2 反求圖像中特征點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)與控制模塊的設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與方案的選擇
        3.2.1 系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的要求
        3.2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)與選擇
        3.2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建模
    3.3 系統(tǒng)控制電路的設(shè)計(jì)與電路的實(shí)現(xiàn)
    3.4 軟件編程
        3.4.1 上位機(jī)
        3.4.2 下位機(jī)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定與目標(biāo)的三維重建
    4.1 引言
    4.2 牙模反求測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)定的方法
        4.2.1 攝像機(jī)標(biāo)定方法
        4.2.2 光平面標(biāo)定方法
    4.3 牙模反求測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定與結(jié)果
        4.3.1 攝像機(jī)鏡頭的徑向畸變的校正
        4.3.2 攝像機(jī)標(biāo)定過(guò)程
        4.3.3 一字線激光光平面的標(biāo)定
        4.3.4 回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)中心的標(biāo)定
    4.4 牙模表面數(shù)據(jù)的三維重建
    4.5 牙模反求實(shí)驗(yàn)過(guò)程與誤差分析
        4.5.1 牙模反求實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        4.5.2 牙模反求誤差及誤差分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及測(cè)量操作
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)測(cè)量流程
    5.3 牙模數(shù)據(jù)采集
        5.3.1 攝像機(jī)的標(biāo)定
        5.3.2 光平面的標(biāo)定過(guò)程
        5.3.3 回轉(zhuǎn)軸標(biāo)定過(guò)程
    5.4 提取采集圖片組點(diǎn)的三維數(shù)據(jù)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3887882