用“消隐点”法标定线结构光三维视觉传感器

提出了一种以线结构光为基础的三维视觉传感器，并根据所建立的数学模型，结合传感器的实际使用情况，提出用“消隐点”法对该传感器结构参数进行标定，该标定方法装置简单，速度快，在保证精度的同时简化标定的过程实验证明“消隐点”法是一种高效，实用的视觉传感器标定方法。     

一种高密度光栅结构光编码方法

针对光栅结构光传感器三维测量过程中光条识别问题,提出一种新的金字塔子光栅投射法结构光编码方法。该方法把高密度光栅逐级细分为若干个可容易识别的子光栅,用空间二分编码方法分别对每个子光栅进行编码,并详细介绍了确定光条点码值的方法。把该编码方法应用于光栅结构光传感器中,实现了维纳斯雕像的三维测量,并给出了三维重建结果。结果表明,该编码方法误码率仅为0.75%,特别适用于物体三维轮廓致密测量。     

结构光视觉测量系统标定算法研究与实现

提出一种精确的结构光三维视觉测量系统标定算法.首先对系统内组件相机和投影仪进行亚像素和亚条纹级单独标定,在投影仪标定时,根据光学特性使用一种新颖的方法解决了系统标定的限制性条件:两组件标定时对标定物有严格的位置要求;另外,结合立体视觉标定技术,提出一种对系统结构进行强约束估计的系统标定方法,使用L-M优化算法调整各组件的内外参数,提高了系统整体的标定精度.试验结果表明了标定算法的鲁棒性和有效性.     

线结构光双目传感器钢坯轮廓测量标定方法

针对现有线结构光轮廓尺度测量系统标定方法对环境要求高、设备昂贵、标定过程复杂等问题,提出了一种基于网格平面标定板的现场标定方法。该方法主要特点是不需要复杂的标定模型和高精度的辅助设备,只需要将2 mm宽和高的矩阵状标定板置于需要测量区域,通过角点检测求出基于同一个世界坐标系的标定参数,并完成对双目摄像机标定系统误差校正,最后把测量系统统一到一个图像坐标系。该标定方法应用于钢坯轮廓尺度测量中,实测数据表明其具有较强的鲁棒性和可行性,测量误差为0.05 mm。     

一种新型光纤传像微三维测量系统

根据结构光测量原理，利用光纤传像束所具有的自由度大、能弯曲及易实现长光路等特点，结合数字条纹投影技术和相移法测量技术，提出了一种新型微三维测量系统．因为从投影仪投射出来的光栅条纹是经光纤传像束及其两端的光学系统投射到被测物体上的。所以与其它同类系统相比，该系统降低了对被测物体方位的要求，从而使测量更加方便。拓展了微三维测量系统的适用范围．构建了测量系统，并对不同对象进行了测量，且重构出了被测物的三维形貌，验证了系统的可行性．     

基于交比不变性的投影仪镜头畸变参数标定方法

利用了透视投影中的交比不变的性质,针对由CCD和投影仪组成的测量系统,在CCD已经标定的情况下,仅考虑投影仪畸变模型为一阶径向畸变的情况,只需要投影仪投射共线的投影坐标已知的4个点,利用交比不变性,建立一元二次方程就可以标定投影仪镜头的畸变参数.该方法的特点是算法简单,易于实施,需要已知条件较少.     

面结构光的货车侧面防护装置安装尺寸的测量

提出一种基于面结构光的货车侧面防护装置尺寸测量方法.即采用激光三角法原理,利用投影装置产生条纹状结构光,投射到货车侧面,结构光信息被视觉装置采集后由计算机处理,计算机通过结构光的条纹信息,实现货车侧面防护装置及车轮的空间三维信息反演,从而实现货车侧面防护装置尺寸测量.该方法避免了在普通机器视觉方法货车侧面防护装置检测中,由于车轮和防护装置与视觉装置的距离不同带来的测量误差.在系统设计的基础上,搭建了实验平台,进行了实验研究.由实验结果可知,采用本方法的货车侧面防护装置尺寸测量误差小于3mm,而原有视觉方法测量精度为10mm,可见本方法的测量精度远高于原有方法.     

一种摄像机自动标定方法的设计与实现

设计并实现了一种摄像机内外参数的自动标定方法：提出了一种无伪的标定模板图像角点的自动提取,以及与对应物理空间坐标的匹配算法;进而,以此结果作为标定基础数据,采用Tsai[Tsai R Y．A versatile cameraca libration technique for high-accuracy 3D machine vision metrology using offthe-shelf TV cameras and lenses[J]．IEEE Journal of Robotics and Automation RA,1987,3(4)：323-344．]的两级标定法,获取摄像机的内外参数;以LabVIEW为平台,开发了一个摄像机自动标定系统,并进行了实验验证。     

单片DLP投影仪原理和提高光效率的方法

介绍当今投影仪的分类,特别介绍DLP投影仪的重要组成部件和工作原理,根据DLP投影仪的工作原理浅析提高投影仪光效率的方法。为大家进一步认识单片DLP投影仪提供参考。     

利用齿形靶标标定线结构光传感器结构参数的新方法

本文建立了线结构光传感器数学模型，并在基础上提出了一种新的、高准确度的线结构光传感器结构参数的标定方法，该方法利用简单的齿形靶标的一维移动，以确定交平面与摄像机间的位置关系。     

结构光深度获取系统校准方法

针对基于相位调制的结构光用于深度获取时,投影系统、图像采集系统光瞳中心不等高而引入测量误差,提出一种测量系统校准方法。该方法以N帧正交光栅像与一立方体物体为辅助,根据光场中立方体边缘的阴影位置及其表面光栅栅线变形情况实现系统的粗校准;通过计算立方体深度在光场水平方向引起的相位变化量,指导系统的精校准。该方法可为基于结构光的深度获取装置校准提供理论指导,为非经验装调工作者提供技术支持,实验数据论证了该方法的有效性。     

大视场线结构光视觉传感器的现场标定

针对大视场线结构光视觉传感器的现场标定,提出了一种基于自由组合一维靶标的标定方法。自由组合多个一维靶标并固定,其中每个一维靶标至少包含3个共线特征点。靶标在传感器测量空间内自由摆放至少两次。以一维靶标两两之间夹角恒定为约束求解摄像机内部参数;由一维靶标消影点性质和特征点之间距离约束,求解各特征点在摄像机坐标系下的空间坐标;根据交比不变计算光平面与各一维靶标交点的摄像机坐标,拟合出光平面方程。实验表明,该方法可获得与平面靶标相当的标定精度,具有靶标加工容易、精度高、摆放次数少的特点,适合大视场线结构光视觉传感器的现场标定。     

基于GPU的结构光三维测量快速计算方法

针对CCD摄像机高分辨率下CPU进行三维测量计算效率低的问题,提出基于GPU技术的快速计算方法.同时针对三维测量的四个具备并行度的过程,该方法给出了在GPU上可实现的具体算法流程,并根据数据规模及GPU特性,设计了一种新的GPU设备端数据结构组织方式.实验结果表明,该方法有效利用了GPU的大规模并行处理能力,在处理500万像素数据过程中整个测量时间仅需4s左右,计算效率是CPU的160倍.     

基于线结构光传感器的工业机器人运动学参数标定

针对工业机器人绝对定位精度较低问题,提出一种基于线结构光传感器的工业机器人运动学参数标定方法.首先,将线结构光传感器固定安装在机器人末端,建立传感器测量模型,然后建立机器人运动学模型,通过手眼关系将传感器模型与机器人模型连接组成完整的标定系统模型.其次,使线结构光传感器在不同位姿下对某一固定点进行测量,得到该点在机器人...     

部分编码结构光三维测量技术的研究

提出了一种部分编码结构光三维面形测量方法,将相位展开技术与条纹编码结合起来,既有效地减少了投影和拍摄的图像数量又提高了相位展开的可靠性.该方法利用部分编码技术对相邻的多根条纹进行整合,减小了条纹密度,然后再对整合后的条纹相位进行展开,最终得到整个图像的相位分布.实验证明,该方法可以较大程度地减少重建所需的画幅数,同时具有良好的精度和可靠性.     

结构光测量系统误差分析

本文针对交比不变原理的结构光光平面标定方法,利用泰勒展开和矩阵扰动原理分别对系统的测量误差和光平面标定误差进行分析,提出了结构光测量系统的误差传递模型.并给出了一个实验特例的精度要求,即满足在1 000 mm的测量距离上获得±O.5 mm以内的测量精度情况下,各标定参数所需满足的精度要求,以及标定样本的精度要求.对误差传递模型所得出的标定参数的精度要求进行实测实验验证,得到测量数据的均方根误差为0.333 4 mm,满足理论上的精度要求.该实验结果证明了本文所述的误差分析可以有效地对结构光系统误差进行定量分析.     

基于结构光和机器视觉的尺寸测量及其误差分析

为了解决流水线上产品的尺寸自动测量难的问题,基于目前机器视觉在尺寸测量方面的应用,介绍了用机器视觉来检测线圈绕线质量的方案。采用简化了的针孔模型对相机进行标定,并针对CCD成像元的不均匀性,提出改进方案并对测量结果进行误差修正,通过实验完善并验证了该方案的可行性,为机器视觉测量尺寸提供理论基础。     

基于线结构光的柴油机缸盖三维形貌测量

为了获取某种型号内燃机工件的三维形貌数据,设计了线结构光非接触方式的移动扫描测量系统。探索出了以虚拟双目立体视觉原理为理论基础的相机光心平移轨迹所在直线的方向余弦标定的实现方法,从而确定由系统中各局部坐标系变换到系统全局坐标系的旋转矩阵R和平移向量T,进而求出系统中各个局部坐标系原点在系统全局坐标系下的坐标值,最后得到相机光心移动轨迹所在直线的方向余弦。探索出利用相机的移动距离及方向余弦将局部坐标系数据转换至全局坐标系的计算方法,扫描获取了某种型号柴油机缸盖的三维形貌点云数据,在此基础上设计算法从中提取出气道口的中心坐标,测量精度较高。采用逆向工程软件对工件进行了表面重构,结果与实际表面特征信息吻合良好。     

角运动测量及校准方法

角运动测量在旋转机械、飞行器、舰船、车辆、机器人等领域应用非常广泛.本文介绍各类角运动测量仪器的基本原理与应用领域,阐述了角运动参数计量技术现状及发展趋势,重点介绍了角运动参数动态校准方法,并指明了以量子陀螺为代表的新一代角运动参数测量技术成为国家战略关键技术后需要研究的问题.