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大型物体三维形貌数字化测量关键技术研究

作　者: 吴斌
导　师: 叶声华
学　校: 天津大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 立体视觉传感器现场标定液晶光栅粘性目标移动坐标测量系统曲面拼接
分类号: TP274.4
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
下　载: 1155次
引　用: 44次
阅　读: 论文下载

内容摘要

大型物体三维形貌数字化测量关键技术研究学院：精仪学院专业：测试计量技术及仪器指导教师：叶声华教授六级英语证书：有√否研究生：吴斌，于2000年3月在天津大学获工学硕士学位论文根据现代测量技术的发展，针对3D外形轮廓测量技术的需求和应用，对3D轮廓接触式测量技术和多种非接触式测量技术进行了比较，研究了国内外典型3D轮廓扫描系统的原理和特点，并对3D轮廓测量关键技术的现状及其发展进行了阐述。综合结构光法和立体视觉法，在对传统视觉传感器结构统一的基础上，提出了基于被动式双目立体视差技术和主动式液晶光栅编码技术传感器，实现物体的三维形貌数字化测量。针对结构统一的视觉传感器，提出了统一的基于双目立体视觉传感器三维测量模型的高精度现场传感器标定方法，并建立了统一标定数学模型。通过实验分析验证，该方法简单、快速，且精度较高，适用于传感器的现场标定。进行了粘性目标编码和识别技术的研究，提出了平面型分段圆弧编码方式，这种编码方式可满足大型物体三维形貌数字化测量对粘性目标多样性与唯一性的要求。研究了自动、可靠的粘性目标识别技术，可快速、准确地进行粘性目标的配准。同时还进行了粘性目标精确定位技术的研究。进行了基于粘性目标实现空间三维图像拼接技术的研究，实验验证了该方法具有较高的精度。进行了建立高精度移动坐标测量系统方法的研究。提出了基于移动坐标测量系统实现空间三维图像拼接技术，它可以实现测量系统的灵活扩展，完成大型物体三维形貌数字化测量。实验验证了该方法的可行性，精度分析表明该方法具有较高的空间三维图像拼接精度，同时具有较好的柔性和可操作性。论文从理论上和实践上进行了深入细致的研究与探讨，提出了一些创造性的理论和方法，并完成了相应的实验论证工作。

全文目录

中文摘要  2-3
英文摘要  3-6
第一章绪论  6-21
  1．1 引言  6
  1．2 3D外形轮廓测量的需求及应用  6-8
  1．3 3D外形轮廓测量技术  8-15
  1．4 典型3D外形轮廓测量系统  15-17
  1．5 3D轮廓测量关键技术现状及发展  17-18
  1．6 本论文的主要研究内容及关键技术  18-21
第二章立体视觉传感器现场标定技术研究  21-41
  2．1 立体视觉传感器  21-26
  2．2 立体视觉传感器现场标定新技术  26-28
  2．3 立体视觉传感器参数标定实验及精度分析  28-37
  2．4 传感器自由曲面形貌区域测量精度实验  37-40
  2．5 本章小结  40-41
第三章粘性目标的设计与定位识别  41-57
  3．1 三维轮廓视觉测量粘性目标设计  42-43
  3．2 粘性目标编码  43-44
  3．3 粘性目标的定位  44-50
  3．4 粘性目标的识别  50-56
  3．5 本章小结  56-57
第四章基于粘性目标空间三维图像拼接技术研究  57-71
  4．1 基于粘性目标空间三维图像拼接原理  57-58
  4．2 基于粘性目标空间三维图像拼接的实现  58-60
  4．3 基于粘性目标空间三维图像拼接实验验证与分析  60-70
  4．4 本章小结  70-71
第五章基于移动坐标测量系统空间三维图像拼接技术研究  71-93
  5．1 基于移动坐标测量系统的空间图像拼接原理  71-72
  5．2 移动坐标测量系统的建立  72-77
  5．3 移动坐标测量系统建立实验与分析  77-82
  5．4 基于移动坐标测量系统空间三维图像拼接及实验  82-91
  5．5 本章小结  91-93
第六章全文结论及工作展望  93-95
  6．1 全文总结  93-94
  6．2 工作展望  94-95
攻读博士期间发表的学术论文  95
攻读博士期间参加的课题  95-96
参考文献  96-109
致谢  109

大型物体三维形貌数字化测量关键技术研究

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