基于立体相位测量偏折术的预应力薄镜面形检测

应力抛光技术通过在镜面上施加预定载荷,将包括自由曲面在内的非球面转化为球面进行加工,对加工镜面的形变进行精准检测是实现高精度应力抛光的关键。利用立体相位测量偏折术对预应力薄镜进行镜面面形和形变检测,获得被测镜表面的连续相位分布,结合表面法线唯一性与梯度分布积分,最终得到被测镜的高度分布和面形。模拟了系统误差成分,同时采用旋转平均法对系统误差进行标定去除,保证和提高了测量精度。对一块口径320 mm,球面半径5200 mm的预应力薄镜面形和变形量进行测量,静态测量结果与三坐标机测量结果对比,动态应变测量结果与有限元仿真结果对比,分别一致吻合,表明本文方法具备微米级的测量精度,相比于干涉仪和三坐标机更适用于大面形变化的预应力薄镜检测。     

双目立体视觉动态角度测量方法

为实现对大幅度动态摆角及运动过程中物体空间姿态角的在线测量,提出一种基于双目立体视觉技术的动态角度测量方法。通过标定好的双目系统实时跟踪采集被测物体的特征点图像,重建特征点的空间三维坐标,进而计算出待测物的动态摆角或空间姿态角。实验结果表明:该系统在测量摆角时示值误差为±0.02°,测量空间姿态角时示值误差为±0.12°,同时具有非接触的优点,适用于动态摆角的在线测量及运动物体的空间姿态跟踪。     

基于双目立体视觉的物流包装箱尺寸测量研究

目的 针对物流行业运输中包装箱的非接触自动测量,提出一种基于改进SURF配准算法的双目立体尺寸测量方法。方法 首先采用二进制FREAK描述子代替传统SURF的描述子,解决传统SURF描述子计算耗时、描述向量生成依赖于特征主方向,且主方向计算误差会在后续步骤中出现传导放大 的缺点;其次,采用PROSAC删除误匹配点,并利用FREAK级联匹配的方式进一步提高算法的匹配 速度和匹配准确率。最后,利用视差优化和边缘提取算法获得精确三维空间体,实现非接触尺寸测量。结果 实验表明改进算法可快速提取图片特征点并准确匹配,对不同规格包装箱检测结果显示,基于改进算法的测量方法测量误差小,检测速度快。结论 改进图像匹配算法可有效提高图像匹配准确率,减少测量时间,对于提高物流行业运输效率、减少人工成本具有重要意义。     

基于双目立体视觉的机器人测量技术研究

本文利用双目立体视觉技术、机器人手眼关系以及机器人的正向运动学模型获得空间点在世界坐标系下的坐标值，从而可以构建多个点在空间的三维模型，并且获得任意被测两点之间的空间几何尺寸。     

双目视觉摄像机神经网络标定方法

摄像机标定是精密视觉测量的基础。为了描述双目视觉中三维空间物点坐标和两个摄像机像面像点坐标间的非线性关系,传统的标定方法需要建立复杂的数学模型。而神经网络可以有效地处理非线性映射问题,笔者介绍了一种BP(ErrorBackPropagation)神经网络,并且为了提高网络的学习能力引入了动态因子。用相同的参考数据,将神经网络标定方法与线性标定方法比较,实验结果表明基于神经网络的双目视觉标定方法能获得较高的标定精度。     

基于双目视觉距离误差测量的工业机器人运动学标定方法

针对机器人标定中存在的成本昂贵以及应用生产中末端精度低问题,提出了一种基于双目视觉距离误差测量的工业机器人运动学标定方法。首先,进行双目相机标定和畸变矫正,通过双目视觉测量模型计算匹配特征点的距离并提出三维空间坐标的双目视差空间位置匹配策略。其次,以机器人运动学模型为基础,引入微分算子建立机器人微分运动模型,建立机器人运动学误差模型,得出机器人各个关节的运动学参数与机器人末端位置误差之间的关系。最后,以IRB1200机器人为研究对象,对比分析应用高精度激光跟踪仪与双目视觉测量方法得到的距离误差和位置误差,两者误差均在10^-1 mm级别,满足距离误差和位置误差测量要求,且经多种优化算法对机器人进行运动学标定后,其距离误差比优化前平均降低了61.5%。基于双目视觉距离误差测量工业机器人运动学标定方法可有效提高机器人末端精度,降低标定成本。     

基于RBF神经网络的双目摄像机标定研究

摄像机标定是精密测量的基础,传统的双目标定需要建立复杂的数学模型。人工神经网络可以有效地处理非线性映射问题,它可以很好地描述双目视觉中三维空间特征点坐标和二个摄像机对应点间的非线性关系。本文介绍一种RBF神经网络,并对RBF网络与BP网络的标定结果进行比较。实验结果表明：基于RBF神经网络的双目视觉标定方法能获得较高的标定精度。     

双目立体视觉在真假人脸检测中的改进

人脸识别是人体生物特征识别技术的一个重要方向.识别的主要方向是面部的提取,匹配方面,但对于被识别对像的真假特征研究较少.改进双目立体视觉比较好的补充了这一缺陷.     

基于曲面拟合的光学偏折系统显示屏标定方法

针对透射式光学偏折系统中最关键的标定环节,提出使用曲面拟合方式拟合显示屏幕面形分布。建立基于透射式光学偏折术的波前检测仿真模型,分析两种不同的显示屏面形拟合方法对波前测量的影响。仿真结果显示：平面屏幕模型波前像差均方根误差(RMS)值为0.837 5μm,而曲面屏幕模型仿真波前像差RMS值仅为0.059 6μm。采用透射式光学偏折系统对球面透镜进行波前测量,曲面屏幕模型中波前像差RMS值为0.137 1μm,平面屏幕模型中波前像差RMS值为1.432 6μm。实验结果表明：使用曲面拟合效果明显优于平面拟合效果,证明了曲面拟合屏幕模型的可行性。     

双目立体视觉匹配技术现状与发展

双目立体视觉技术是计算机视觉重要的研究领域,如今的应用也愈发广泛,其中在精密测量上起到的作用不可或缺。匹配技术在双目测量中尤为关键。本文从立体匹配技术的现状出发,介绍了现阶段匹配技术运用的主要方式和关键算法,以基于基元的匹配算法入手,对该技术的发展趋势进行展望。通过对比各算法的优缺点,获得对匹配技术的进一步了解,为未来进行双目视觉测量的应用提供理论依据。     

一种双目立体视觉系统的校准方法

基于双目立体视觉系统的图像分析以及人工神经网络的三维空间建模算法,设计了一种针对双目立体视觉相机的校准方法,并可应用于运动目标点的轨迹追踪。将均匀分布目标点的校准平面放置在有效视野内的不同位置,通过双目立体视觉系统来捕获处于不同位置的校准平面图像。在图像处理之后,使用校准点中心的二维坐标作为人工神经网络训练的输入样本集,通过建立人工神经网络模型结构,实现目标点二维平面坐标到三维空间坐标的映射关系。采用这种具有通用性的方法,可以有效修正系统中存在的失真因子,获得目标三维位置信息,而无需进行复杂的相机校准操作。实验表明,提出的方案具有良好的可行性和鲁棒性。     

基于LS-SVM的立体视觉摄像机标定

利用最小二乘支持向量机来直接学习图像信息与三维信息之间的关系,不需确定摄像机具体的内部参数和外部参数.在双目视觉的情况下,两摄像机的位置关系不需具体求出,而是隐含在映射关系中.根据最小二乘支持向量机与摄像机标定的特点,提出了基于最小二乘支持向量机的双目立体摄像机标定方法.将摄像头采集到的图像的像素坐标作为输入,将世界坐标作为输出,用最小二乘支持向量机使网络实现给定的输入输出映射关系.该方法同BP神经网络预测结果对比表明:基于最小二乘支持向量机的双目视觉标定方法速度快,实时性好,能有效提高标定精度.     

标定飞机方向舵角位移的视觉测量法

飞机飞行性能试验前需标定其方向舵的角位移传感器.基于单目视觉,以三个圆心为靶面的基本标志,圆周为辅助标志;用两直线段的交点标明圆心位置.取平行于像面的直径为特征直径,借助它容易从像面椭圆图像提取靶面深度信息,并建立简单、精确的逆透视变换公式.设计了亚像素法处理照片,能精确测出圆心像点位置和特征直径的像长,用来求圆心的世界坐标,得到靶面的平面方程.舵的角位移可用靶面角位移表示.计算机仿真结果,圆心像点位置测量误差小于0.02 pixel,角位移测量误差小于0.005°.靶面与舵轴不平行导致的测量误差能及时修正,可降低对靶面安装的要求,使操作简单.能在现场标定飞机副翼、襟翼,升降舵、方向舵的角位移.     

双目立体视觉中特征点三维坐标重构校准研究

双目立体视觉是一种商业化较成熟的三维测量技术,左右摄像机内外参数的精确标定是实现三维重构的基础和关键。针对棋盘格和圆点两种标定板图案研究了相应的图像处理技术,实现了标定点的亚像素精度定位及其有效排序。采用基于单映性约束和非线性优化的多视角平面标定算法实现了摄像机光学及空间位置参数求解。用极线约束残差法衡量标定结果的准确度。基于桥式三坐标标准实现标定点三维重构平面度以及多平面空间夹角测量结果的校准,基于光学三坐标标准实现了标定点三维重构空间距离的校准,并分析了校准结果的不确定度。圆标志点三维重构空间距离示值误差为0.029 mm,不确定度U=24 μm（k=2）     

Research on Extraction of Bottom of Shoe Pattern Based on Binocular Stereo Vision

In order to quickly and efficiently get the information of the bottom of the shoe pattern and spraying trajectory,the paper proposes a method based on binocular stereo vision. After acquiring target image,edge detection based on the canny algorithm,the paper begins stereo matching based on area and characteristics of algorithm. To eliminate false matching points,the paper uses the principle of polar geometry in computer vision.For the purpose of gaining the 3D point cloud of spraying curve,the paper adopts the principle of binocular stereo vision 3D measurement,and then carries on cubic spline curve fitting. By HALCON image processing software programming,it proves the feasibility and effectiveness of the method.     

计算机视觉百分表自动检定算法研究

针对指针式仪表表盘图像的特征,使用计算机视觉技术和数字图像处理方法设计并实现了指针式仪表的自动检定系统.用图像差影的方法和自适应阈值分割算法,对表盘图像进行图像预处理;提出区域分割方法,对表盘图像进行分块处理,仅对提取到的表盘图像中的有效信息块进行处理,不对其他区域处理,极大地减少了计算量,有效提高了处理速度,实现了指针式仪表检定的智能化,自动化.     

基于LabVIEW机器视觉的压力表自动化检定装置设计

在LabVIEW机器视觉功能的基础上,利用IMAQ Vision/Vision Assistant的图像处理功能,结合虚拟仪器串口通讯理论,设计了一套集图像采集、机器视觉模拟量读取、决策判断及I/O控制于一体的压力表自动化检定装置。经实验证明该装置采用工业相机可以实现自动识别压力表所显示的压力值,识别误差小于表盘分度值的1/10,满足压力表计量要求,实现了包括压力表的快速可靠检定、报表自动生成与检定数据管理的全自动检定功能。     

双目视觉系统测量精度分析

针对双目视觉系统测量精度的问题,本文提出并建立了双目视觉系统误差分析模型,分析了摄像机标定精度、镜头参数及系统结构参数对系统测量精度的影响,并结合实验证明了理论的正确性。实验表明,在标定板均匀分布于具有较大深度范围系统的整个可视区域时,增加标定图像数目能有效提高系统精度;在保证系统有效视场的前提下,增大基线距能有效的提高系统测量精度;相机光轴与基线夹角在[55o~70o]取值时,系统测量精度较高。