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应用市售设备的结构光系统模型及标定 总被引:1,自引:0,他引:1
建立了基于市售数码相机和投影仪的结构光三维测量系统,研究了系统的数学模型、标定方法及镜头畸变校正方法.在射影几何矩阵模型和三角法解析模型的基础上,结合市售设备内部结构参数精度高、工作稳定的特点,建立了实用数学模型.提出一种借助数码相机赋予投影仪"视觉"功能,向标定模板投射正交格雷码图案,从而确定数字微镜(DMD)像面点和空间标准点对应关系的投影仪标定方法.最后,作为上述数学模型的基础,设计了基于共线特征的校正模板,采用图像法将数码相机镜头畸变参数分离于系统参数之外单独标定.实验结果表明:仿真系统测量相对误差约为0.2%;实际系统测量相对误差<0.7%.结果验证了方法的可行性,重构的复杂表面具有良好视觉效果. 相似文献
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基于数字图像处理技术,提出大型轴类工件平行度测量方法。该方法通过CCD相机获得所需检测轴的数字图像,并利用边缘检测法检测出轴的边缘(轴母线)信息,然后计算出轴之间的平行度。针对CCD相机在成像过程中存在畸变,且该畸变会对平行度检测精度造成很大影响的问题,提出一种消除轴母线畸变而提高平行度检测精度的方法。基于数字图像处理技术的轴平行度检测方法使用简便,且检测精度高。 相似文献
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针对电解加工微小孔特征检测问题,对影响加工精度的因素、特征检测方法、数字图像处理等问题进行了研究,对电解加工时工作圈长度与径向间隙、孔内电解液体积之间的函数关系进行了归纳,提出了一种基于Matlab数字图像处理技术的微小孔特征检测方法;对电解加工得到的微小孔图片进行了滤波、去噪、边缘检测和特征提取,得到了所加工微小孔圆度、锥度、粗糙度等几何特征参数值,根据检测结果定量评定了加工误差,及时调整了电解加工时的各项参数。研究结果表明:该检测方法设计合理,错检率、漏检率低,检测时间短。 相似文献
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基于数字图像处理技术的螺纹检测 总被引:2,自引:0,他引:2
介绍了基于数字图像处理技术的螺纹非接触式测量方法,数字图像处理包括图像的平滑、边缘检测、二值化及轮廓提取,通过对螺纹轮廓的分析、测量得出螺纹的几何参数。探讨了利用数字图像处理技术对螺纹进行几何参数测量的方法,并给出了测量后的尺寸结果。从理论上和实践上证明了该方法的可行性和正确性。 相似文献
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数字图像处理技术在螺纹检测中的应用 总被引:5,自引:0,他引:5
介绍了数字图像处理技术在螺纹检测中的应用,通过对中值滤波、边缘检测、二值化等的讲解,探讨了数字图像处理的一般性技术,并给出了螺纹几何尺寸的测量的算法。从理论和实践中证明了此种方法的正确性和研究的必要性。 相似文献
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在射影几何矩阵模型和三角法解析模型的基础上,结合市售数码相机和投影仪内部结构参数精度高、工作稳定的特点建立了结构光三维测量系统的实用数学模型。提出一种借助数码相机赋予投影仪"视觉"功能,向标定模板投射正交格雷码图案,从而确定DMD像面点和空间标准点对应关系的投影仪标定方法。作为上述数学模型的基础,设计了基于共线特征的校正模板,采用图像法将数码相机镜头畸变参数分离于系统参数之外单独标定。文中具体给出了数学模型、标定公式及校正模板,最后进行了标定、测量实验。仿真系统验证了方法的可行性,测量相对误差约为0.2%;实际系统平面测量相对误差小于0.7%,重构的复杂表面具有良好视觉效果。 相似文献
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新型线阵环扫式光学遥感卫星通过垂轨环扫、沿轨拼接的成像方式实现了超大幅宽与高分辨率的兼顾,但其特殊的成像方式也导致影像的几何畸变十分严重,必须对其进行几何纠正.本文提出了一种适用于线阵环扫式光学遥感卫星的影像几何纠正方法,该方法首先在科学分析卫星成像特点的基础上构建线阵环扫影像的严格成像模型,然后利用影像轨道、姿态参数和开源DEM对影像进行粗纠正,最后利用参考正射影像匹配得到大量同名点作为控制点,通过样条函数拟合进行影像精纠正.为验证提出方法的有效性,利用模拟影像开展了试验,结果表明该方法几何精纠正的精度可以达到1像元.该方法能够有效解决线阵环扫式卫星影像几何畸变大的问题,提供高精度影像产品,具有重要的应用价值. 相似文献
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分析了两帧图像的"亚象元"法提高图像空间分辨率的合理性.将"亚象元"技术应用于鉴别率板目标物,并进行三种插值方法的后续数字图像处理,分辨率提高到1.4倍.使用面阵CCD拍摄图片的实验结果显示,图像分辨率提高,同时图像显得细腻,像质提高.此种方法适合于遥感测量. 相似文献
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针对变焦距航空摄像机斜视成像产生的几何变形,提出一种同时校正斜视梯形失真和变焦距镜头非线性畸变的自动校正方法。根据直线透视投影不变性原理,利用单参数除式模型通过变步长优化搜索方法得到不同焦距对应的镜头畸变系数和畸变中心坐标;研究了焦距变化对畸变的影响规律,校正了镜头畸变使其满足针孔成像模型;引入飞机位置、姿态和摄像机视轴指向方位等因素,将航空图像重投影到地图坐标系中,对坐标变换后的像素亮度值进行重采样得到校正斜视变形和镜头畸变后的正射投影图像。对不同焦距和位置姿态下拍摄的地面靶标畸变图像和实际航空变焦距斜视图像进行了校正。结果表明,该方法能够有效准确地校正图像的几何变形,当飞行高度为2 500m时,在文中给定的位置姿态精度下的图像几何校正均方误差约为2m,较好地满足了后续图像拼接需求。该方法效率高,便于自动化实现,对提高图像拼接精度和实现目标精确定位与实时稳定跟踪具有重要意义。 相似文献
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In this study, a method is proposed for dimensional measurements of semi-spherical parts for the standard tool electrodes used in Electrical Discharge Machining (EDM). The tool electrode to be measured is magnified by a profile projector. Pictures of some equatorial plane projections of the electrodes are captured by a digital camera before and after machining. The pictures were calibrated with the geometric camera calibration. Then, the profiles are extracted from their background using the adaptive threshold, which is an image processing method. 2D coordinates are first obtained and then converted to 3D coordinates. Using the obtained data, sphericity and radius are calculated by means of the minimum zone method. It is seen that the proposed method can be used for determining the EDM tool electrodes’ form error. 相似文献
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利用数字图像处理技术测量直齿圆柱齿轮几何尺寸 总被引:27,自引:6,他引:21
研究了采用数字图像处理技术实现对直齿圆柱齿轮几何尺寸的非接触式测量.首先对CCD摄像机拍摄的图像进行畸变校正与滤波去噪,然后对图像进行阈值分割,采用基于数学形态法的四邻域腐蚀来获得单像素宽的图像边缘.针对齿轮的边缘轮廓形状特征,运用重心法、最小二乘拟合、Bresenham画圆法和Hough变换等原理,建立了测量齿轮齿数、模数、中心孔半径、齿顶圆半径、齿根圆半径和变位系数等齿轮几何尺寸参数的测量算法.使用1280×1024的CCD摄像机及黑白采集卡对分度圆直径为50mm的直齿圆柱齿轮进行测量实验,与人工测量值对比,绝对误差小于一个像素,在各测量参数中,最大尺寸的齿顶圆半径绝对误差值为13μm.研究结果表明:因为CCD摄像设备的分辨率越高、被测物体的尺寸越小,则测量精度越高,且为线性关系,所以,使用高分辨率CCD摄像设备并配备光学放大系统,可实现对高精度和微小直齿圆柱齿轮几何尺寸参数的测量.如使用1280×1024像素以上的CCD摄像设备测量分度圆直径5mm以下的直齿圆柱齿轮时,测量精度可在2μm以下. 相似文献
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基于高速摄影成像技术,利用数字图像相关方法(digital image correlation method,简称DICM),根据时间序列动态散斑相关跟踪测量原理,提出了一种用于机械结构动力学特性测试与研究的时间序列数字图像相关方法。该方法具有全场非接触,测试结构简单,测量精度高,测量位移和频率范围可调。运用该方法对柴油发动机机体在自由状态下固有频率进行了测试。采用高速CMOS摄像机及其计算机处理系统,实时获取发动机机体的振动图像,用VC编制时间序列图像相关软件,自动对序列图像进行相关运算,获得其位移-时间曲线。通过FFT频谱分析,确定了机体的固有频率。光测试验结果与电测试验结果、有限元数值计算结果基本一致。 相似文献
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在数字空间建立加工装备的镜像模型是实现智能制造的基础,镜像模型与加工装备构成数字孪生体,从而在数字空间中实现加工装备的加工模拟、仿真与参数优化。利用轴旋转法获得物理机器人各轴轴线及其位型,实现物理机器人几何参数与零位的解耦标定。采用坐标变换法建立物理机器人的运动学方程并利用牛顿迭代法求取运动学逆解。在数字空间中,利用标定的几何参数建立物理机器人的镜像模型,并集成刀轨迹生成与后处理模块。实验结果表明,由数字空间镜像模型生成的加工轨迹,物理机器人不变姿态的加工误差最大值为0.28 mm,机器人变姿态的加工误差范围为-0.83~+0.52 mm。 相似文献
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The principles in design and operation of TV electron-image recording systems are elucidated. Using the ‘detection quantum efficiency’ (DQE) as a figure of merit, the influence of various parameters is discussed, such as single electron response, read-out noise and saturation of the camera tubes as well as the properties of digital frame stores. The analogue signal processing mode gives a DQE of about 0·8 and can be adapted to a wide range of operating conditions. Counting of normalized electron signals in digital storages allows an almost ideal image detection, which can, however, at best only be applied with a current density below 10?13 A cm?2. Compared to photographic recording, electronic systems offer real-time response, compatibility with computers and great flexibility of stored information. Their DQE is similar in the analogue mode but superior in the counting mode. The storage capacity, on the other hand—particularly the number of pixels—is presently still inferior to the photoplate. 相似文献
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采用传统的Tsai两步法进行摄像机标定时,标定精度会受一阶径向畸变模型的限制。本文提出了一种同时考虑摄像机镜头径向畸变和切向畸变的摄像机模型并研究了模型求解方法来提高畸变校正精度。考虑图像中心区域畸变较小,故用中心附近点列出线性方程组计算了摄像机的部分参数;建立了综合畸变模型,将摄像机参数代入模型计算畸变参数的初始值。由于焦距和平移分量在标定板与相机平面的距离深度变化不够时难以一次性准确标定,故将其代入综合畸变模型重新计算,并运用两步迭代法逐步逼近精确解。最后,对世界坐标系进行空间几何变换、透视变换和成像变换得到的重投影图像的像素坐标并与实际测得的像素坐标值进行比较,得到校正误差。结果表明,本文的畸变校正方法平均像素误差可以达到0.114 9pixel,优于Tsai校正方法的0.367 0pixel,且重复性较好。 相似文献