光筆式雙攝像機三維坐標視覺測量系統(tǒng)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、為了實現(xiàn)大工件的現(xiàn)場測量，本文設計了一種基于光筆式雙攝像機三維坐標視覺測量系統(tǒng)的新型光筆，建立了基于雙目立體視覺的系統(tǒng)模型，并對攝像機進行了高精度的標定。當球形測頭與物體表面接觸時，首先兩攝像機分別獲取光筆上8個發(fā)光點的圖像，利用質(zhì)心法提取它們的中心坐標并對兩幅圖像上的8個發(fā)光點進行匹配，然后將它們的中心坐標代入攝像機模型計算出8個發(fā)光點在右攝像機下的三維坐標，最后通過建立8個共面發(fā)光點所在的平面坐標系與右攝像機坐標系的線性關系求得測頭

2、的三維坐標。實驗結(jié)果表明，本系統(tǒng)具有較高的測量精度，滿足大尺寸工件的檢測需求。本文的研究內(nèi)容主要有以下幾個方面：
　　 1、設計了一種新型光筆，確定光筆上標記點的數(shù)量及分布規(guī)律：根據(jù)標記點數(shù)量的多少會影響精度的大小以及是否利于兩幅圖像上標記點的匹配給出了合理的光筆結(jié)構。
　　 2、利用非共面的徑向排列約束兩步標定技術(Radial Alignment Constraint，RAC)：首先建立畸變分離的攝像機成像模型并對鏡

3、頭畸變進行校正，然后再完成對攝像機其它參數(shù)的標定。
　　 3、提取發(fā)光點中心坐標。利用灰度質(zhì)心法處理得到的圖像，并在處理時設置一閾值排除背景噪聲以提高精度。
　　 4、利用雙目立體匹配原理，結(jié)合左右攝像機坐標系之間的幾何轉(zhuǎn)換關系，運用最小二乘法確定光筆上標記點的三維坐標。
　　 5、建立攝像機坐標系與光筆平面坐標系之間的線性關系來確定測頭的空間三維坐標。
　　 本文的創(chuàng)新之處在于設計了一種新型的光筆，并提

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