随着产品质量和生产效率的不断提高,制造业对生产加工过程中的检测技术提出了新的要求。大型船舶制造装配过程中,针对管路对接易出现偏差的问题,现有的检测技术通常采用由操作人员在被测工件表面进行人工检测并划线标记的方法,测量效率低,无法保证测量精度。本文研究了基于双目视觉的三维投影标示系统,利用双目相机对三维空间中特征点进行定位,再由投影设备将测量结果标示在被测物体表面,实现测量可视化,提高了装配检测过程的数字化、自动化水平。非接触式测量方法有效减少了工件表面的磨损,投影标示简化了通过终端显示设备读取测量数据的过程,提高了加工检测的灵活性。在实现三维测量标示的基础上,为消除文字信息畸变,减小投影仪标示误差,分别运用了基于透视变换的区域像素重构和基于光束平差的投影仪参数校准方法,实现了投影标示效果的优化。通过实验对汽车车身外覆盖件表面圆形反光点进行测量标示,结果表明在全局坐标系下系统对三维空间内特征点的定位误差在0.1-0.4mm,测量结果可以清晰地显示在被测工件表面,且投影标示误差不超过1mm,具有较强的实用价值。论文完成的主要工作有:1.研究了双目视觉投影标示系统的数学模型,在实现三维测量和投影标示的同时,对由于投影仪摆放位置导致辅助文字信息畸变的情况进行了分析,对无法清晰显示的文字信息进行标示图像区域像素重构。2.分析了双目视觉投影标示系统的标定需求,基于张正友标定法和反向投影法完成相机和投影仪的标定与精度分析,分别论述了双目相机系统及相机-投影仪系统的内外参数标定原理和畸变校正过程。3.研究了双目视觉图像处理关键技术,基于随机Hough变换的优化算法和极线约束方法完成被测物体表面特征点的提取和匹配。分析了投影仪投影标示位置与实际测量位置之间的误差,基于光束法平差对系统标示精度进行提高,通过Levenberg-Marquadt算法对投影仪内外参数进行优化。4.搭建了基于双目相机的三维投影标示系统,设计实验对系统标定、双目视觉测量、投影标示、图像区域像素重构以及投影标示精度优化的方法进行验证和精度分析。实验结果表明方法有效,可以灵活应用于加工检测过程中。