大尺寸支承孔系同轴度激光测量系统及其精度分析

本文对于大尺寸支承孔系同轴度的激光测量系统进行了说明与精度分析,给出了激光测量系统的结构和数学模型,讨论了各种系统误差和随机误差对于测量精度的影响,提出了测量系统的精度公式.分析结果表明,该方法的测量精度可以满足大尺寸直线性和同轴度测量的要求.     

双金属结构对布拉格光栅的温度补偿研究

本文首先提出了一些温度补偿的典型方法,然后设计了一个能够对布拉格光纤光栅实现温度补偿的双金属结构,并进行了研究.最后,双金属结构的布拉格光栅的温度特性在-5～ 50 ℃的温度范围内做了测试,实验结果表明,双金属结构的布拉格光栅的温度系数减小了4倍.     

一种基于视觉测量的大型自由曲面拼接方法

针对不规则复杂大尺寸三维面型测量的问题,提出一种基于视觉测量技术的大型自由曲面拼接方法。将大型曲面分为若干子块,采用双摄像机面结构光方式获取局部子区域密集点云,在曲面上布置若干标志点,其坐标采取近景摄影测量方法获得,对这些标志点进行局部子块坐标系到全局坐标系的转换,得到自由曲面面型。避免了一般标志点拼接方法的累积误差,解决了非编码标志点匹配及匹配奇异问题。实验表明,在1065mm×1000mm×255mm范围内,用19块子区域进行拼接,平均拼接误差为0．045mm。     

用于点云曲面重构的数据精简方法研究

数据精简是进行曲面重构的重要内容.通过分析现有精简方法的不足,采用了根据曲率变化对原始散乱点云进行精简的方法,重点研究了散乱点云的空间划分、邻域搜索、曲率估算和曲率精简原则.对具有不同特征的测量数据进行了精简分析,实验结果表明该方法得到了更合理的精简效果.     

基于交比不变性的相机镜头畸变标定研究

相机的标定对于整个摄影测量系统的精度起着至关重要的作用.主要研究了一种较为有效、易行的标定相机畸变参数的方法.标定物简单且容易获得,相机无须固定,可手持拍摄.利用交比不变的性质,拟合全视场的无畸变的虚拟网格,得到图像点的偏差,从而计算出畸变系数.最后通过比较畸变纠正前后空间点距离的测量,表明此方法可较为明显的修正镜头畸变,且简单易行.     

一种基于极线约束的最小二乘匹配方法研究

图像匹配技术在图像处理与计算机视觉中有着非常重要的作用。最小二乘影像匹配方法是常用的匹配方法之一。本文提出了一种基于极线约束的最小二乘图像匹配算法。该算法将极线约束和最小二乘法结合实现图像匹配。首先利用两幅图像间的极线约束得到多个预匹配点,确定预匹配区域,然后用最小二乘法求得最佳匹配。实验结果表明,该方法效果良好,具有实用价值。     

一种基于极几何和仿射变换的图像匹配方法研究

提出一种立体视觉中应用极几何结合仿射变换来解决图像匹配问题的方法。首先利用两幅图像间的极几何关系,确定一些可靠匹配点作为控制点;进而构建全局仿射变换,把像面的特征点投影到另一幅像面上。再利用极几何约束和变换后的图像点位置关系,进一步搜索匹配点。最后是重匹配,分区域对控制点进行优化更新,经过迭代运算,得到最终结果。实验表明,这种算法能较快地收敛,有效地剔除误匹配点和提高匹配精度。     

基于双DSP和双FPGA的高速图像处理系统设计

针对双目机器视觉的图像处理速度问题,从处理器、处理器连接网络和存储器3个方面分析并行处理优化的设计要点,设计一种基于serial RapidIO连接的双6核DSP+双FPGA的高速图像处理系统,通过合理分解算法,在FPGA内部、DSP内部多核心之间以及FPGA和DSP之间实现流水线处理架构。     

二维机器视觉测量中的图元识别

采用视觉测量方法对工件的各种断面尺寸参数进行测量时,需要在采集到的图像中找到被测量对象。文章给出了一种识别测量对象的图像匹配方法。该方法首先采用Canny方法从工件图像中提取出宽度为单像素的连续边缘图像,并根据工件的原理图纸生成待匹配的模板图像;对模板图像进行缩放和旋转,使之能在匹配率的约束下和边缘图像实现匹配;原理模板中包含图元的编码信息,据此可以在边缘图像中识别出工件的图元信息。实验结果表明,文中提出的方法能适用于一般工件的断面图元识别。     

凸松弛全局优化机器人手眼标定

针对机器人运动学正解及相机的外参数标定存在偏差时,基于非线性最优化的手眼标定算法无法确保目标函数收敛到全局极小值的问题,提出基于四元数理论的凸松弛全局最优化手眼标定算法。考虑到机械手末端相对运动旋转轴之间的夹角对标定方程求解精度的影响,首先利用随机抽样一致性（RANSAC）算法对标定数据中旋转轴之间的夹角进行预筛选,再利用四元数参数化旋转矩阵,建立多项式几何误差目标函数和约束,采用基于线性矩阵不等式（LMI）凸松弛全局优化算法求解全局最优手眼变换矩阵。实测结果表明,该算法可以求得全局最优解,手眼变换矩阵几何误差平均值不大于1.4 mm,标准差小于0.16 mm,结果稍优于四元数非线性最优化算法。