【摘 要】
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随着制造业领域智能生产方式技术发展日益完善,专门制作化工机械工件的公司数量种类也随着愈来愈多,因此为了在产业国际竞争中获得最大的收益率,现有的研究重点都是提高工件的测量精度和速度。本课题将在此社会背景下进行研究,通过摄像头对所测物体进行二维图像采集,通过双目视觉技术,对所测物体的三维点云坐标进行复原,进而测定其三维空间尺寸。研究主要在以下4个重要方向上进行:双目摄影机内外参数标定、图像预处理、立体
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随着制造业领域智能生产方式技术发展日益完善,专门制作化工机械工件的公司数量种类也随着愈来愈多,因此为了在产业国际竞争中获得最大的收益率,现有的研究重点都是提高工件的测量精度和速度。本课题将在此社会背景下进行研究,通过摄像头对所测物体进行二维图像采集,通过双目视觉技术,对所测物体的三维点云坐标进行复原,进而测定其三维空间尺寸。研究主要在以下4个重要方向上进行:双目摄影机内外参数标定、图像预处理、立体匹配以及三维空间重构技术,科研工作的具体内容实施主要包括:首先,对双目立体视觉模型的数学计算公式进行推演,并详细介绍了双目相机的成像原理,并且利用Open CV图像库和MATLAB工具箱对张正友标定法进行了实现研究,推算出相机的内外参数。其次,相机畸变系数对原图进行矫正,减少由镜头畸变所带来的负面影响;通过对图像中主要存在的噪声进行分析并去除;最后通过OTSU阈值分割算法对人为设定双阈值进行替换。并且利用牛顿多项式插值和Hermite插值对图像进行亚像素提取,大大提高边缘提取的准确度。再次,研究基于AD-Census的立体匹配算法。针对传统AD-Census算法对于弱纹理区域匹配效果不足的问题,提出了梯度阈值和颜色阈值结合的匹配方法,提高了匹配精确度。最后,通过双目视觉的具体实验来对3D模型的化工机械零件—立管支座对其进行测量并对结果进行分析,总结误差原因。
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