基于双相机的计算机视觉坐标测量系统

为了解决单相机坐标测量模型中轴向定位重复性差的问题,研究正交双相机视觉坐标测量系统;系统由一支特制光靶标、两台正交放置的CCD 摄像机和一台电脑组成.在单相机测量模型的基础上引入冗余算法,使得两个正交单相机系统相互补偿对方轴向测量误差,从而实现高精度的空间三维坐标测量;实验采用最简的共线三点测头模式搭建测试装置,在测量距离1 500 mm 处各个方向分辨率优于0.2 mm ,与坐标测量机移动对比测量精度达到±0.15 mm .     

光笔式单摄像机三维坐标视觉测量系统

提出了一种光笔式单摄像机三维坐标视觉测量系统,系统主要由一支光笔、一架摄像机、一台笔记本电脑组成.光笔是一种手持式触发测头,在笔休上装有三个与球形笔尖测头中心成一条直线的点光源(发光二极管).测量时使笔尖测头接触被测物体表面,摄像机摄取笔体上三个发光二极管的像,由三个发光二极管的像面坐标就可计算出被测点的三维坐标.运用三点透视原理(P3P)建立了系统的数学模型并推导出了被测点坐标的求解公式.在三坐标测量机上做对比实验,实验测试结果表明,该系统达到了大尺寸现场测量要求的精度.     

单CCD摄像机的一种三维自动测量系统

本文介绍了利用光截面发射器、单CCD摄像机和双定向技术实现物体表面三维自动测量的系统.文中叙述了系统的组成和测量原理,详细介绍了利用控制板的单CCD摄像机双定向技术,将三维问题简化为两次二维求解的解算过程,空间三维坐标的自动解算和实物模型的量测等.系统中使用的直接线性变换(DLT)方法具有形式简单、方便实用、解算稳定可靠的特点,在解算过程中无需相机的内外方位元素.系统所用的方法是单CCD摄像机进行物体表面三维自动测量的新途径.     

跟踪测距式三维坐标视觉测量系统

提出了一种跟踪测距式视觉坐标测量系统,主要由一架摄像机、一台激光测距仪、一台计算机和一支光笔组成。测量时,摄像机测量光笔上四个光反射点的方向,依据这些方向激光测距仪可跟踪捕捉到任一光反射点,并测量出某一光反射点到激光测距仪的距离,由测得的方向和距离系统可计算出光笔笔尖接触点的三维坐标。根据四点透视问题(P4P)原理建立了系统的数学模型,由于摄像机测得的距离参数的引入,使得该数学模型(P4P问题)可以线性求解,而且解具有唯一性,推导出了被测点三维坐标的求解公式。和单摄像机视觉坐标测量系统的比对实验结果表明,在Z,Y,X轴方向上的测量稳定性精度可分别提高0.366mm、0.031mm和0.011mm。     

一种新的双目固定式机器人三维视觉定位方法

三维视觉定位是基于位置的机器人视觉伺服的重要步骤,直接影响到系统的控制精度。本文针对眼固定式双目视觉机器人,提出了一种基于基坐标系的直接视觉定位方法,通过点-极线对建立齐次线性方程组以求解包含了双摄像机相对位置等信息的基本矩阵,再根据基本矩阵的性质将其分解为双摄像机相对于机器人基坐标系的投影矩阵,进而通过由空间平面确定的直线方程直接进行基于基坐标系的重建。该方法简单直接易于实现,相关实验通过将重建得到的坐标与实际坐标相比较,验证了该定位方法的精确性和有效性。     

关节式坐标测量机激光测量头参数标定

在三维视觉测量中,标定方法对测量结果的影响是决定性的.本文通过分析、比较各种视觉模型及标定方法,采用考虑镜头畸变因素的三维视觉模型以满足高精度测量系统的需求.由于关节式坐标测量机的激光测量头,使用单摄像机和线结构光来匹配被测物体表面的三维数据,本文设计了一种新型的阶梯形标定块,通过标定块图像和激光条纹图像完成了摄像机的内外参数标定和激光平面参数标定.实验证明,该标定操作过程简单,易于实现自动化,且具有较高的标定精度.     

基于同视场参考点的落点坐标测量系统的设计与应用

提出了一种用于测量空间三维点坐标的单摄像机模型。该模型利用透视投影几何关系,对摄像机参数进行标定,制定固定关联基准,建立参考点与被测点的平面方程,利用这两个条件,建立相应的数学模型,通过读取单目CCD摄像机像面坐标,就可重建物体落点的三维坐标。     

立体视觉曲面重建与系统误差分析

采用立体视觉空间曲面重建技术对三维曲面表面成像进行边缘提取、图像匹配、匹配点空间位置计算等步骤,得到三维曲面表面点的空间位置,利用空间点信息对三维曲面形状进行重建,恢复曲面三维形状;并讨论了立体视觉系统的摄像机分辨率、测量范围和摄像机间距等参数之间的关系.利用该方法对堆积物表面形状及体积进行测量实验结果表明,该方法能准确、快速、方便地给出三维曲面的形状.     

光笔式便携三维坐标视觉测量系统的建模与分析

提出了一种新型视觉坐标测量系统--光笔式柔性三坐标视觉测量系统,基于空间坐标变换及共线三点透视成像原理建立了视觉测量系统的非线性测量方程,通过仿真验证了所建立的测量系统模型的正确性,并且分析了影响系统精度的因素.     

图像测速法的摄像机标定技术

针对漂浮在空气中或者液体中的粒子的速度测量,提出了一种基于双目视觉的测量方法。采用两个光轴相互垂直的CCD摄像机,分布在测量腔体的左右两侧。结合系统的几何结构特点,两个CCD摄像机分别标定,将标定模型方程转化为多项式形式,利用最小二乘原则获取平面模型标定参数,然后再利用公垂线距离最短原则实现三维坐标测量。实验给出了三维坐标的偏差分布图,证明这是一种实用有效快速的标定方法。     

三维极坐标测量技术研究

为了解决非接触测量球面的盲区问题,实现球面上小孔位置测量,研制了三维极坐标测量原型样机。分析了三维极坐标测量技术在测量原理、工件坐标系建立、测头应用、温度特性及误差传递等方面的特点。结果表明三维极坐标测量方法适合应用非接触光学测头,有利于提高三维坐标测量精度。     

光学3D坐标测量技术研究

研究了光学坐标测量系统三维精密视觉测量方法,对其核心技术:数字成像器件模型及标定方法、辅助靶标技术以及高精度亚象素图像处理算法进行了深入的讨论,并提出了详细的解决方法.经实验证明,这些方法切实可行,达到了所要求的精度,从而为光学坐标测量系统的设计提供了可靠依据.     

刀形检测系统及空间测量坐标系的建立

论述一种基于二维视觉的刀形检测及调位系统，给出了测量系统的机械结构以及刀具 原理，分析了系统测量坐标系建立的原理和方法，并给出相关的实验数据。系统的研制实现了高效、精确、自动的刀形检测和位置调整，为高精度数控加工提供了保障。     

几何量数字化测量方法与装备的现状及发展趋势

几何量数字化测量方法与测量装备的发展对制造业影响深远,随着测量任务的多样化与复杂化,对几何量数字化测量方法与测量装备的要求越来越高.本文以现有的典型测量系统为例,根据传感单元工作原理的不同对这些测量系统进行了分类,分别介绍了激光跟踪仪、激光雷达、激光跟踪干涉仪、移动空间坐标测量系统、室内GPS、数字摄影测量系统的数学模...     

基于多边法的三维坐标测量系统自标定最优方案

研究了基于多边法的三维坐标测量系统的自标定问题 ,并首次给出了四路激光跟踪干涉仪和测量点布局的一些指导性原则。首先从系统自标定的数学模型入手 ,指出影响系统自标定的各个因素。通过大量的计算机仿真 ,研究各个因素对系统自标定的影响规律。最后综合得到了系统自标定应遵循的一些指导性原则 ,这些原则对于实际操作时进行合理的系统自标定、提高自标定精度乃至提高整个系统的测量精度具有重要意义     

IVECO车身视觉检测系统现场溯源研究

汽车车身视觉检测系统是大型、专用的车身总成三维尺寸自动化检测设备,系统组成复杂,测量误差难以确定。本以南京ＩＶＥＣＯ车身视觉检测系统为背景,提出了一种现场溯源技术,解决了测量结果不确定度的溯源问题。     

脚型三维轮廓测量技术研究及系统实现

描述了一个基于光切原理的多CCD脚型三维测量系统，介绍了系统的测量原理以及扫功控制系统的设计。该系统采用三台CCD从不同角度采样脚型，对光带图像进行分割、平滑等一系列处理，通过坐标变换后获得了脚型完整断面轮廓数据。采用标准圆柱体对系统进行了性能测试，测量误差小于0．5％，实验结果表明该系统具有良好的实用性。     

多路激光跟踪干涉三维坐标测量系统冗余技术

介绍了冗余技术在多路激光跟踪干涉三维坐标测量系统中的应用。在分析激光跟踪干涉仪工作原理的基础上 ,采用 3 n[G]表决冗余方式 ,进行了系统的冗余设计。详细论述了基于系统的冗余技术实现的各种重大作用如系统的自标定、挡光自恢复和误差补偿等。最后指出冗余设计应当成为系统设计的一项重要原则     

发动机叶片型面测量坐标系建立方法研究

发动机叶片的复杂外形结构和加工误差给叶片形位尺寸的精确高效测量带来很大困难.利用三坐标测量机对叶片的型面参数进行测量时,对于变形较大无法利用设计基准完成测量的截面,通过建立辅助测量坐标系的方法实现扫描.本文分析了建立辅助测量坐标系的原理,并提出一种利用四点拟合快速建立辅助坐标系的算法,将变形大的实测曲线与理论叶型进行迭...