平面标定靶标标记点的圆心提取

基于圆形标记点的平面靶标被广泛应用于摄像机标定与视觉测量中。针对该平面靶标,为得到圆形标记点在像面上的圆心投影,提高摄像机的标定精度,本文提出了一种基于对偶二次曲线几何特性的圆心提取算法。该算法的核心是平面内一个标记点A像面投影二次曲线对应的对偶矩阵CA*,相对于平面内另外一个标记点B的对偶矩阵CB*的一个广义特征向量,穿过这两个标记点的圆心投影。因此,在获取标记点亚像素级边缘点,拟合椭圆得到椭圆二次曲线方程后,通过任意两个标记点的对偶矩阵,均可得到一条穿过这两个圆心投影的向量。经过同一个圆心投影的多个向量叉乘标准化后的结果就是该标记点的圆心投影。为测试本文方法提取圆心像点的精度,本文在像面与靶标平面夹角40°的姿态下,对直径为90mm的超大标记点提取圆心投影,圆心投影误差为0.1～1pixel。并以此方法得到的圆心投影对手持式扫描仪进行摄像机标定,进而对已知坐标的平面靶标及3D工件上的标记点进行扫描,最大误差不超过0.2mm。通过实验证明了本文提取的圆心投影比采用椭圆圆心的精度高,而且提高了摄像机的标定精度。     

自由曲线曲面测量中的测点布置与准确度

分析比较了自由曲线曲面测量中三种测点布置方法的Ｂ样条拟合准确度,得出在测点数相同的情况下按等弦此近似关系和高布置测点拟合准确度最高。在此基础上分析了曲线的拟合误差与弦高的近似关系和得出的结论,以便根据此近似关系和给定拟合误差按等弦高进行测量。该方法也适用于自由曲面的测量与曲面重构。     

DELTA并联机器人应用于实践教学的探索

本文简要介绍中国海洋大学工程学院自动化及测控系在机器人教学和竞赛组织方面的基本情况,针对性地提出将DELTA并联机器人应用于实践教学,并详细介绍实验系统的软硬件结构、实验项目和内容,设计实验的运行机制。     

平面标定靶标标记点的圆心提取算法

基于圆形标记点的平面靶标被广泛应用于摄像机标定与视觉测量中。针对该平面靶标，为得到圆形标记点在像面上的圆心投影，提高摄像机的标定精度，本文提出了一种基于对偶二次曲线几何特性的圆心提取算法。该算法的核心是平面内一个标记点A像面投影二次曲线对应的对偶矩阵，相对于平面内另外一个标记点B的对偶矩阵的一个广义特征向量，穿过这两个标记点的圆心投影。因此，在获取标记点亚像素级边缘点，拟合椭圆得到椭圆二次曲线方程后，通过任意两个标记点的对偶矩阵，均可得到一条穿过这两个圆心投影的向量。经过同一个圆心投影的多个向量叉乘标准化后的结果就是该标记点的圆心投影。 为测试本文方法提取圆心像点的精度，本文在像面与靶标平面夹角40°的姿态下，对直径为90mm的超大标记点提取圆心投影，圆心投影误差为0.1~1pixel。并以此方法得到的圆心投影对手持式扫描仪进行摄像机标定，进而对已知坐标的平面靶标及3D工件上的标记点进行扫描，最大误差不超过0.2mm。通过对比，本文提取的圆心投影比采用椭圆圆心的精度高，而且提高了摄像机的标定精度。     

基于折射补偿的水下结构光三维测量系统

针对结构光技术在水下三维测量中的应用,提出了一种基于折射补偿的水下结构光三维测量方法。考虑到水下三维测量时,由于光线在不同介质交界处发生折射,采用平面网格靶标对系统进行陆上标定的结果不能直接应用,必须进行折射补偿,补偿被测物体在CCD摄像机靶面上成像点的像素坐标,按所建立的水下三维测量模型进行测量。通过实验证明,本文的折射补偿方法有效地克服了折射对水下三维测量的影响,实现了水下结构光高精度三维测量。     

基于点坐标测量的自由曲面非接触测量方法

提出了一种基于点坐标测量的自由曲面的非接触测量方法,介绍了测量系统的组成及工作原理,给出了系统的标定方法,并将该方法的主要特性和其他同类测量方法进行了对比,给出了测量样板曲面的实例。     

基于双目立体视觉的光笔式三坐标测量系统

提出了一种基于双目立体视觉系统的光笔式三坐标测量系统。该系统基于接触式测量方式，以带点光源的光笔作为接触测量工具。首先，对摄像机进行了高精度的标定，建立了双目立体视觉系统模型；其次，通过左右摄像机拍摄的二维图像，将两幅图像中的点进行匹配，获得光笔上的LED光斑中心三维坐标；然后，由一系列LED光斑中心的三维坐标拟合直线，从直线上得到笔尖的三维坐标。实验结果表明，该方法实现了对物体的接触式测量，具有结构简单、成本低的优点，并且具有较高的精度。     

基于共面法的视觉传感器的标定方法

提出了一种基于平面网格靶标的视觉传感器的标定方法。首先利用平面网格靶标来获取标定点，同时利用交比不变原理不断修正镜头的畸变参数，从而提高了标定点的精度，然后根据这些标定点利用RAC算法对视觉传感器的内外参数进行标定。试验结果表明，基于共面法的视觉传感器的标定方法操作简便，切实可行，具有较高的精度。     

利用测头等效法确定激光单点测头的方向

提出了一种利用测头等效法和迭代标定法确定激光单点测头方向的方法。该方法通过求解从激光测头的一维坐标向三维坐标转换的变换矩阵确定激光测头在测量机直角坐标系中的方向。利用测头等效法将激光测头等效为接触式测头,保证它在标定过程中的测量值不变,使其能测量空间的一个固定点,从而确定了求解变换矩阵的“共轭对”;利用迭代标定法保证了“共轭对”的确定满足测头等效条件,使变换矩阵的解(激光束的方向)逐步趋近于理想值。实验表明,当测头的一维测量精度为0.0128mm时,利用变换矩阵转换得到的三维数据的精度为0.0173mm,这证明利用该方法所确定的激光单点测头的方向具有较高的精度。     

基于形态学的PCB缺陷快速检测技术

提出了一种基于数学形态学的PCB自动缺陷检测算法。 在对测试图像进行距离变换时,将参考图腐蚀后的边缘作为感兴趣区域使用,边缘上的每个点都具有线路边界的相应距离信息。对边缘上的距离图像进行直方图分析后得出合格线路的距离信息,以该距离为参照,可以快速地检测出各种缺陷。结合轮廓特征的对比,其能够进行准确的缺陷类型识别。实验证明,所提算法能够快速检测出PCB图像中的各种缺陷,并能进行准确的自动分类识别。