点阵测头成像视觉坐标测量系统的研究

柔性三维坐标测量在工业现场测量有较多应用.分析多目标点透视成像原理的基础上,提出了点阵测头成像视觉坐标测量的概念,给出系统完整的三种数学模型及求解方法.设计了一种实用测头,基于单台面阵CCD摄像机实现由三种类型测头组成的视觉测量样机.在距离摄像机1 000 mm,样机进行实际测量,并与三坐标测量机的检测结果进行比对.测试结果表明在摄像机成像面平行的两个方向的测量精度高于摄像机轴向测量精度.     

计算机视党中摄像机定标综述

计算机定标是计算机视觉实现的前提和基本问题。本文回顾了计算机视觉中的几种基本的摄像机定标方法，对各种方法的特点和应用范围进行了比较、分析。     

计算机视觉中摄像机定标综述

回顾了摄影测量学和计算机视觉中的各种摄像机定标方法,对各种方法进行了分 析、比较、并讨论了摄像机定标方法应用于计算机视觉中的特点.     

双目视觉测量传感器研究

研究了按照激光三角测量原理由 1个线激光器及 2个CCD摄像机组成的双目视觉测量传感器。探讨了 2个CCD摄像机的摆放位置及其对测量精度的影响,确定了其几何参数。在此基础上,论述了其工作过程,包括其标定方法、标定过程、扫描图像采集、特征提取、特征匹配及三维数据生成。该双目视觉测量传感器配合扫描机构(如三坐标测量机 )即可对物体进行非接触式三维激光扫描测量,其测量速度快,精度比较高,可以应用于逆向工程领域。     

机器视觉中的摄像机定标方法综述

回顾了机器视觉中的各种摄像机定标方法，对各种方法进行介绍、分析，并提出了定标方法的发展方向的新思路。     

一种基于主动视觉的摄像机内参数自定标方法

摄像机定标是计算机视觉的一项基本任务．本文提出了一种基于主动视觉的摄像机内参数自定标方法．该方法和文献［1］提出的方法相比最大的优点在于不要求摄像机在三维空间作任意方向的平移运动，只需要控制摄像机在同一平面作四组运动，其中每组包括两次相互正交的平移运动，同时适当调整摄像机平移运动的姿态，可以线性求解摄像机内参数．理论上证明了如果摄像机作三次俯仰或者作两次俯仰一次扫视来调整摄像机平移运动的姿态，则解存在而且唯一．通过稳定性分析证明前一种方法对误差很敏感，后者则是稳定的．最后给出了采用真实图像的实验结果．     

小视场多目立体测量系统的研究

以立体视觉测量原理为依据,提出了一种基于三坐标测量机的小视场多目立体测量方法。采用4个呈矩形交向摆放摄像机,同时对一个物体进行摄像,以获取测量目标点的图像坐标和世界坐标,在统一坐标系后,可计算出各组像对中的同名点的空间三维坐标。运用论文提出的角点检测技术,可实现对工件外形非接触测量。实验结果表明,该系统具有较高精度和可行性。     

基于CAD模型的三坐标测量机远程测量系统的研究

以三坐标测量机为对象,提出了基于CAD零件模型的三坐标测量机远程测量系统;该系统通过互联网实现远程通信,将信息技术与测量技术相融合,通过虚拟环境对三坐标测量机进行操作,虚拟环境中的被测零件模型根据CAD文件建立;系统采用TCP/IP协议以及虚拟环境和远程图像相结合的监控操作模式,同时充分利用三坐标测量机的控制软件及自主测量特性,实现了基本的远程测量功能;实验证明了该方案的可行性,为基于互联网的远程测量提供了理论依据。     

基于LabVIEW的偏心桶口自动灌装系统开发

开发了基于LabVIEW及机器视觉技术的三坐标工作台灌装系统。系统使用CCD摄像机和图像采集卡采集图像。经图像标定、中值滤波、快速图像匹配等处理算法，获得偏心加注口的圆心坐标位置信息。以此控制三坐标工作台步进电机的运动。步进电机带动加注枪．实现偏心桶口的自动定位。实验证明，该系统运行可靠，算法高效、稳定，有较高的实用价值。     

易与CMM集成的线激光视觉传感器建模及标定技术

本文将线激光视觉传感器与三坐标测量机（CMM）相集成，并建立相应的数学模型； 其中针对线激光视觉传感器结构参数标定中存在的问题，利用B样条神经网络来确定视觉传 感器输入输出之间的映射关系，从而简化了标定过程；并根据建立的数学模型实现了激光平 面坐标系与CMM坐标系之间的转换．实验证明该方法是有效地．     

关节臂式坐标测量机标定系统的设计

关节臂式坐标测量机是一种新型的多自由度非笛卡尔式坐标测量系统,提出了一种基于反转法的标定方法,该方法避免了其他参数误差对于标定结果的影响。研制了相应的标定装置,装置的控制系统采用上位机加下位机结构,由单片机完成标定装置的控制并将测量数据通过串口通讯上传到PC机;PC机程序由虚拟仪器开发平台LabVIEW完成,实现与单片机间的通信和指令处理。实验表明,该系统能够很好地完成关节臂式测量机的标定任务,运动精度高,测量结构具有较好的重复性。     

A crenellated-target-based calibration method for laser triangulation sensors integration in articulated measurement arms

This work presents a method for integrating laser triangulation sensors (LTS) in articulated arm coordinate measuring machines (AACMM). First, the kinematic parameters of the AACMM are identified using a passive self-centering probe and a multipose optimization algorithm based in point and length constrains. Then, by means of a single calibration gauge object, a one-step calibration method to obtain both intrinsic – laser plane, CCD sensor and camera geometry – and extrinsic parameters related to AACMM main frame has been developed, allowing the integration of LTS and AACMM mathematical models without the need of additional optimization methods after the previous sensor calibration, usually done in a coordinate measuring machine (CMM) before the assembly of the sensor in the arm. Experimental tests for accuracy and repeatability show the suitable performance of this method. The technique presented is easily generalizable for LTSs integration in robot arms and CMMs.     

一个远程测量系统中仿真测量环境的建模与实现方法

提出了一种基于预测/预演控制策略的远程测量系统中仿真测量环境的建模方法,该远程测量系统由本地端、互联网、远程端、三坐标测量机及摄像机组成。文章给出了该系统中仿真测量环境的实现方法,包括仿真三坐标测量机的几何建模、运动建模、DXF格式文件的解析和仿真零件的载入及定位、仿真环境中空间位置的标定。     

纳米三坐标测量机模拟接触式探头的标定

三坐标测量机的高精度模拟接触式探头在计算探头球尖位移与传感器输出的关系时需要空间坐标转换模型与标定参数。标定方法基于自己研发的模拟接触式探头,该探头由带有光纤球头的的金属丝悬浮机构,二维角度传感器,小型迈克尔逊干涉仪组成。通过空间坐标转换,矩阵计算模型和标定实验的建立,重点描述了一种特定的标定方法与标定了模型的未知参数。实验结果表明三坐标测量机在x、y、z三方向上测量的标定值与实际值的位移误差的标准差小于30 nm,证明该方法具有一定的可行性与有效性。     

智能CMM检测系统中摄像机的内参数标定方法研究

集成化的ＣＭＭ智能检测系统研究的目标是利用ＣＭＭ和机器视觉系统各自的优势，实现对已知或未知ＣＡＤ模型的产品的自动检测．其中关键的一步是如何确定物体的空间尺寸与所成图象的对应关系，即高质量地完成对摄像机的参数标定工作．本文提出在实际工业现场中实现对摄像机内参数的快速、准确的测定和估计算法，并以实例证明算法的有效性．     

Autonomous robot calibration using a trigger probe

This paper presents a new robot autonomous calibration method using a trigger probe. The robot grips a simple probe (which was manufactured as a standard end-effector tool) automatically to touch constraint planes in a workspace (the locations of the constraint planes are not necessarily known exactly). The robot internal sensor measurements are recorded for kinematic calibration while the tip-point of the probe is in contact with the constraint plane. The kinematic constraint conditions are obtained from the known shape of the constraint surface, rather than from the measured reference locations in a workspace. The new method eliminates any use of external measuring devices for robot end-effector location measurements for robot calibration; thus it is suitable for a periodic robot re-calibration in a shop-floor environment. Both simulation and experimental results for a six degree-of-freedom (DOF) PUMA robot are given in this paper. The evaluation results using an external precision measuring device — Coordinate Measuring Machine(CMM) — are also presented.     

平行双关节坐标测量机的精度设计

平行双关节坐标测量机是一种新型非正交坐标测量设备,具有结构简单,精度高,便携等优点。文章首先介绍了平行双关节坐标测量机的测量原理,然后分析了影响仪器测量精度的误差源及误差源的可能修正精度,计算了仪器测量总误差。根据仪器设计精度进行了误差分配,并对误差分配进行了仿真计算,总结了仪器误差分布规律。本文的研究为指导测量机的结构设计和标定提供了依据,为实现平行双关节坐标测量机的测量精度指标提供了扎实的理论基础。     

单目式自主机器人视觉导航中的测距研究

针对传统自主式机器人视觉测距方法的缺陷,提出了一种建立在B 对偶空间几何学上的单目摄像机标 定方法,并将其应用到单目式自主机器人的视觉测距中．与OpenCV 标定方法相比,新的标定方法对CCD 摄像机 内参数的计算更为准确,并减小单目视觉测距的总体误差．同时,在引入运动目标自动提取算法的基础上,将目标 车辆的自动检测与实时测距融合为一个完整的系统．通过实际的测量及对比试验,验证了所提出方法的有效性．     

设备主动视觉的模板匹配自标定

为简化自动化设备视觉定位平台的标定流程,减少对标准块的依赖并实现标定自动化,本文提出了基于模板 匹配的主动视觉自标定方法,依靠平台运动时拍摄到的图片,实现任意场景目标的识别,然后建立模型对运动位置进行标定; 给出了视觉自标定的原理、流程和容错方法,适用于多目标的情形;整个过程由粗到精分3 圈进行,根据匹配位置自动计算标 定结果,使标定更加实用化与通用化。所提方法成功应用于LED 平面固晶机中,结果表明该方法精度可达13.947μm,能满相 关自动化设备的视觉标定要求。     

模糊化神经网络在摄像机标定中的应用

摄像机标定是精确的视觉系统的前提。该文提出了基于双目视觉的一种新型模糊化神经网络摄像机标定法。神经网络已经成功的运用于无参摄像机标定技术当中。由于镜头的畸变主要由径向畸变引起,且图像中点总的径向畸变正比于该点到图像中心距离的平方,所以通过对神经网络的输入层进行径向模糊化,可以进一步精确标定结果。通过与普通神经网络摄像机标定法、分割区间双神经网络摄像机标定法的仿真比较,证明了模糊化神经网络摄像机标定法的有效性。