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高精度激光三角测量表面缺陷检测

作 者: AMEDOME MIN-DIANEY Kodjo
导 师: 杨进华
学 校: 长春理工大学
专 业: 仪器科学与技术
关键词: 表面测量 激光三角测量 缺陷检测 最小二乘最佳拟合 不确定性传播
分类号: TP274
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要


测量技术在科学研究和工业生产中具有着重要意义,其中表面测量技术广泛用于形貌检测、三维重建、产品质量控制等领域。本论文对基于激光三角法的高精度表面缺陷检测技术进行了改进。首先,本文介绍了激光三角法,然后,设计了测量系统结构并对系统标定进行了论述。系统采用安装在直线导轨上的半导体激光器作为扫描物体表面的光源。在扫描过程中拍摄序列图像,物体表面上被激光扫描的所有点的三维坐标可以通过激光三角法计算得到。获得的点云图经过降噪和滤波处理,滤波后的各点坐标拟合成三维曲面,从拟合获得的曲面可以识别表面缺陷,并测量缺陷参数。最后,本论文对测量过程中的误差进行了分析。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
CHAPTER 1 INTRODUCTION  7-14
  1.1 The concept of surface metrology  7-13
    1.1.1 understanding the surface metrology  7-8
    1.1.2 Usefulness of the surface metrology  8
    1.1.3 Evolution of the surface metrology  8-9
    1.1.4 Principals methods used in surface measurement  9-13
  1.2 prospects and importance of the research  13
  1.3 Organization  13-14
CHAPTER 2 LASER TRIANGULATION SYSTEM PRESENTATION AND CALIBRATION  14-32
  2.1 The basic principle of laser triangulation  14-16
  2.2 Acquisition system setup  16-17
  2.3 camera calibration  17-32
    2.3.1 Modeling the camera mapping  17-23
    2.3.2 Camera parameters  23-26
    2.3.3 Estimation of the camera parameters  26-32
CHAPTER 3 THE MEASUREMENT METHOD  32-44
  3.1 surface point cloud generation using the laser triangulation system  33-35
  3.2 points cloud filtering  35-39
    3.2.1 Gaussian filter  35-37
    3.2.2 Points cloud filtering using the LoG filter  37-38
    3.2.3. Simulation  38-39
  3.3 Features extraction  39-44
    3.3.1 Least square best-ift line  41-42
    3.3.2 Surface flaws detection  42-44
CHAPTER 4 ERROR AND UNCERTAINTY  44-49
  4.1 Uncertainty theorv  44-45
  4.2 Uncertainty in point cloud generation  45-46
  4.3 Uncertainty in point cloud filtering  46-47
  4.4 Uncertainty in line fitting  47-49
CHAPTER 5 CONCLUSION  49-50
REFERENCES  50-52

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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