用于曲面重構(gòu)的剛體位姿視覺測量方法.pdf

1、機(jī)器視覺測量技術(shù)在制造業(yè)、機(jī)器人系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)輔助診斷技術(shù)、視覺導(dǎo)航、精密檢測技術(shù)、曲面的測量和重構(gòu)以及軍事等領(lǐng)域得到了很大的應(yīng)用。通過分析國內(nèi)外機(jī)器視覺技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，本課題提出了一種用于曲面重構(gòu)的剛體位姿視覺測量方法。把一個可以看做剛體的手持測量裝置作為研究對象。利用視覺測量的原理確定測量的模型，利用 P4P理論構(gòu)建了數(shù)學(xué)模型，把拍攝的圖片經(jīng)過圖像處理后，利用改進(jìn)的最小二乘算法擬合提取出來的邊緣，進(jìn)而提取特征點(diǎn)的坐標(biāo)和求出攝像

2、機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，利用剛體變換理論求出剛體上球形探頭的中心坐標(biāo)，根據(jù)半徑補(bǔ)償原理計(jì)算出和探頭接觸的曲面上的點(diǎn)的世界坐標(biāo)，利用這一過程就可以實(shí)現(xiàn)對曲面的重構(gòu)。本文介紹了測量系統(tǒng)的兩個組成部分，給出了各模塊的流程圖，用MATLAB開發(fā)了一套測量系統(tǒng)。
　　本文的主要內(nèi)容的總結(jié)如下：
　　1、本文從總體結(jié)構(gòu)上給出了系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)框架，利用 MATLAB開發(fā)了一套測量系統(tǒng)。利用直方圖均衡化估計(jì)圖像的閥值然后利用高斯平滑濾波器濾除

3、噪聲，從而能夠很好地抑制圖像噪聲和控制特征點(diǎn)邊緣位置的準(zhǔn)確性，選擇雙閥值的方法分割圖像，提取出特征元素的邊緣，然后利用基于最小二乘橢圓算法進(jìn)行擬合，準(zhǔn)確的提取特征點(diǎn)的重心坐標(biāo)。
　　2、研究了攝像機(jī)的參數(shù)標(biāo)定，對比了幾種常用的標(biāo)定方法，本文采用立體標(biāo)靶來標(biāo)定攝像機(jī)，并對標(biāo)定理論進(jìn)行了詳細(xì)的研究。將標(biāo)準(zhǔn)量塊作為標(biāo)定物，其角點(diǎn)作為特征點(diǎn)構(gòu)造數(shù)學(xué)模型，來完成攝像機(jī)的標(biāo)定。
　　3、從理論上介紹了剛體位姿視覺測量的原理，從分析 Pn