基于靶標成像雙目視覺坐標測量技術的研究.pdf

1、視覺坐標測量以計算機視覺為基礎,綜合運用計算機視覺、圖像處理、精密測量等領域的研究成果,使坐標測量從傳統(tǒng)的機械導軌的約束中解脫出來,開拓了解決測量領域中諸多問題的新思路.本課題"基于靶標成像的雙目視覺坐標測量技術的研究"其目的是在現有的三維視覺測量研究基礎上,探討研究一種新的視覺坐標測量方法,以克服現有三維視覺測量中存在的諸如對被測表面依賴程度大,無法實現對被遮擋表面測量等不足,通過靶標探針與被測點接觸,分析靶標上特征點在攝像機成像面上

2、的成像視差計算特征點的空間坐標,根據靶標剛體變換可以得到靶標與被測表面接觸點的空間坐標.這一測量思路是對現有三維視覺測量思想的補充.論文首先建立了雙目視覺坐標測量的系統(tǒng)模型,并實現非線性測量系統(tǒng)模型方程組的求解,同時分析了CCD分辨力、基線距離B、有效焦距f和攝像機姿態(tài)等對系統(tǒng)測量精度的影響,另外還提出了靶標上特征點的約束條件,并用仿真實驗驗證了系統(tǒng)模型的正確性.特征點圖像處理的好壞,直接影響到測量的精度.論文結合靶標成像視覺坐標測量系

3、統(tǒng)的成像特點,采用了圖像直方圖及閾值截取的方法實現特征點從背景圖像中的分離,然后用質心計算法和迭代質心算法分別求取特征點成像中心,并對這兩種方法進行了比較.對于保證系統(tǒng)測量精度的重要環(huán)節(jié)之一的攝像機標定,論文提出了攝像機內部參數的獨立標定方法.即采用直接光學法標定攝像機光學中心;設定CCD象素轉換當量,標定參數f<,k>,并通過實驗驗證了以上標定方法和標定結果的正確性.論文最后用實驗測定了系統(tǒng)x,y,z向單獨位移時的測量偏差、空間點以及