一种新的线结构光光带中心提取算法 被引量：50

1

作者 吴庆阳 苏显渝 +1 位作者 李景镇 惠彬 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期151-155,共5页

在采用线结构光投影的三维测量中,快速准确地提取图像中光带中心的位置坐标是线结构光测量系统的关键问题之一。基于此,提出了一种把可变方向模板和灰度重心法相结合,并充分发挥两者优点的方法。首先计算出图像的域值,然后对图像进行二... 在采用线结构光投影的三维测量中,快速准确地提取图像中光带中心的位置坐标是线结构光测量系统的关键问题之一。基于此,提出了一种把可变方向模板和灰度重心法相结合,并充分发挥两者优点的方法。首先计算出图像的域值,然后对图像进行二值化,细化,剪枝,得到线结构光图像的骨架,然后再利用可变方向模板判断骨架上每一点的法线方向,最后根据灰度重心法求出线结构光条纹的中心。实验结果表明该方法可以快速有效地获取光条纹中心,有利于提高三维重建的速度。 展开更多

关键词 三维测量 线结构光 方向模板 灰度重心法

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线结构光双传感器测量系统的标定方法 被引量：33

2

作者 吴庆阳 苏显渝 +1 位作者 向立群 李勇 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期259-264,共6页

针对现有线结构光双传感器测量系统标定过程中对设备要求高、标定过程复杂等难题,提出了一种简便的基于平面标定参照物的现场标定方法。该方法不需要设计复杂的校准模型和高精度的辅助调整设备,只需要将一个绘制有棋盘格图案的平面参照... 针对现有线结构光双传感器测量系统标定过程中对设备要求高、标定过程复杂等难题,提出了一种简便的基于平面标定参照物的现场标定方法。该方法不需要设计复杂的校准模型和高精度的辅助调整设备,只需要将一个绘制有棋盘格图案的平面参照物在两个传感器公共的测量范围内任意摆放几个位置,即可完成双传感器标定,并建立两个传感器之间的相互关系,进一步将多个局部世界坐标系下的标定特征点统一到一个全局世界坐标系中,从而建立起两个传感器与线结构光平面间的标定方程。实验验证了该方法的可行性,实测平面高度的均方根(RMS)误差为0.03 mm。 展开更多

关键词 测量 三维传感 线结构光 标定

原文传递

基于线结构光的水泥混凝土路面错台三维检测 被引量：10

3

作者 李伟 沙爱民 +1 位作者 孙朝云 郝雪丽 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1039-1044,共6页

提出了一种基于线结构光的错台三维检测方法.激光器发出的线结构光垂直入射到路面上,然后由电荷耦合元件(CCD)相机拍摄经路面漫反射形成的光束,实现原始数据采集.依据激光三角法计算出路面三维高度数据,并对三维数据特征和错台形状进行... 提出了一种基于线结构光的错台三维检测方法.激光器发出的线结构光垂直入射到路面上,然后由电荷耦合元件(CCD)相机拍摄经路面漫反射形成的光束,实现原始数据采集.依据激光三角法计算出路面三维高度数据,并对三维数据特征和错台形状进行分析,提出了致密错台量计算方法,可得到平均错台量和最大错台量.结果表明:91%的错台三维检测结果与直尺测量结果绝对误差在2mm内. 展开更多

关键词 水泥混凝土路面 错台检测 线结构光 三维检测

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基于线结构光的三维测量系统转轴快速标定方法 被引量：8

4

作者 李鹏飞 张文涛 熊显名 《微型机与应用》 2015年第4期73-75,共3页

为了标定基于线结构光的三维测量系统中的旋转轴,提出了一种基于圆锥体参照物的快速标定方法。将一个圆锥体的参照物固定放置在旋转平台上,控制旋转台每隔一定角度旋转一次,分别采集每个位置的图像,对图像预处理后,提取圆锥体的亚像素边... 为了标定基于线结构光的三维测量系统中的旋转轴,提出了一种基于圆锥体参照物的快速标定方法。将一个圆锥体的参照物固定放置在旋转平台上,控制旋转台每隔一定角度旋转一次,分别采集每个位置的图像,对图像预处理后,提取圆锥体的亚像素边缘,通过拟合圆锥体边缘直线,计算得到两条边缘直线的空间直线方程,并利用Levenberg-Marquardt迭代法计算出空间中距离两条边缘直线最近的点作为圆锥体的顶点,然后根据得到的所有顶点拟合出所在的空间平面及空间圆的圆心,根据平面的法向量和圆心点建立起旋转轴的直线方程,完成旋转台的转轴标定。实验结果表明,该标定方法具有较高的标定精度。 展开更多

关键词 圆锥体 线结构光 旋转台 标定

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基于线结构光的沥青路面三维数据采集系统 被引量：7

5

作者 孙朝云 呼延菊 +2 位作者 李伟 魏子尧 刘祝 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期9-17,共9页

针对目前沥青路面表面形貌三维数据采集实时性差、精确度低,难以准确全面地提供路面三维构造形态的问题,研究了基于线结构光的沥青路面表面形貌三维数据采集系统。该系统是针对中国道路三维信息检测要求而研发设计的集光、电一体化和自... 针对目前沥青路面表面形貌三维数据采集实时性差、精确度低,难以准确全面地提供路面三维构造形态的问题,研究了基于线结构光的沥青路面表面形貌三维数据采集系统。该系统是针对中国道路三维信息检测要求而研发设计的集光、电一体化和自动化的三维检测设备,可以完成对待测沥青路面表面形貌数据的采集、分析、处理、三维显示等。系统采用红外线阵激光光源、面阵CCD相机及数字图像检测技术,根据激光三角法计算出路面表面的三维深度信息,并利用MATLAB软件实现路面形貌的三维重构,获得了重构后的路面形貌三维显示,并进行了检测结果的定量分析。系统基于模块化设计,主要由电源模块、下位机控制模块、计数触发模块、激光三角检测模块、GPS定位模块、数据处理模块组成,通过测试软件驱动硬件模块,从而获得沥青路面三维数据的采集。研究结果表明:模块化设计提高了系统的抗干扰性,使系统结构简单清晰,免去了复杂的连线,便于调试、维修,缩短了开发周期,降低了开发、维护的成本;室内外试验测试分析同时表明,系统性能稳定,满足现场检测的要求,能够满足沥青路面表面形貌三维数据采集要求,并可以提供形象直观的路面表面三维形貌。 展开更多

关键词 道路工程 线结构光 沥青路面 三维数据

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基于激光三角法的煤矸石装载体积测量方法 被引量：2

6

作者 刘辉 张春波 +1 位作者 卢进南 张锦茹 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期630-635,共6页

为了解决地磅在煤矸石装载量称重中效率低、成本高等问题,提出了一种基于激光三角法的非接触式煤矸石装载体积测量方法。首先通过CCD相机实时采集激光器投射在满载煤矸石的运动车厢表面的激光条纹信息,并采用中值滤波和基于Otsu算法的... 为了解决地磅在煤矸石装载量称重中效率低、成本高等问题,提出了一种基于激光三角法的非接触式煤矸石装载体积测量方法。首先通过CCD相机实时采集激光器投射在满载煤矸石的运动车厢表面的激光条纹信息,并采用中值滤波和基于Otsu算法的阈值分割法对图像进行预处理,实现图像有效区域的提取;然后使用基于骨架的灰度重心法提取激光条纹的中心线;最后采用黎曼积分计算车辆的煤矸石装载量。结果表明,此系统结果误差控制在4%以内,符合系统运行要求,证实了该测量方法的可行性与实用性。该研究为复杂环境下公路运输管理的装载量测量提供了参考。 展开更多

关键词 激光技术 激光三角法 线结构光 中心提取 体积测量

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线结构光三维测量系统中旋转轴的标定方法 被引量：25

7

作者 吴庆阳 李景镇 +1 位作者 苏显渝 惠彬 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1224-1227,共4页

为简化旋转轴心线的定位,提出了一种基于平面参照物的现场标定方法.将一个绘制有棋盘格图案的靶标倾斜地放在旋转平台上,控制旋转平台任意旋转几个角度,并拍摄下每个位置处靶标的图片.通过处理这些图片获取靶标上特征点的空间坐标,对这... 为简化旋转轴心线的定位,提出了一种基于平面参照物的现场标定方法.将一个绘制有棋盘格图案的靶标倾斜地放在旋转平台上,控制旋转平台任意旋转几个角度,并拍摄下每个位置处靶标的图片.通过处理这些图片获取靶标上特征点的空间坐标,对这些特征点作圆拟合得到一系列的圆心点,再对这些圆心点作直线拟合,建立起旋转轴的直线方程,完成旋转轴的标定.实验验证了该方法的可行性,实测物体的均方根误差为0.04 mm. 展开更多

关键词 测量 三维传感 线结构光 标定

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基于三线激光结构光的船体大拼接焊缝交叉类型辨识

8

作者 李冬明 张轲 +2 位作者 薛士枚 陈易新 颜乐 《造船技术》 2020年第4期42-47,共6页

为实现船壁面的大拼接焊缝的全自主移动除锈,提出一种基于三线激光结构光的激光视觉焊缝辨识方法。针对船体大拼接焊缝的纵横交叉,根据三线激光的特征,对描述激光形态和激光条纹间距的5个变量进行定义,归纳3条激光条纹在焊缝交叉处的特... 为实现船壁面的大拼接焊缝的全自主移动除锈,提出一种基于三线激光结构光的激光视觉焊缝辨识方法。针对船体大拼接焊缝的纵横交叉,根据三线激光的特征,对描述激光形态和激光条纹间距的5个变量进行定义,归纳3条激光条纹在焊缝交叉处的特征参量的变化规律,建立十字形、T字形焊缝交叉的统一辨识模型。试验验证:采用三线激光具有更好的抗干扰性、信息量丰富,在各种工况下都能准确辨识焊缝接头交叉类型。研究结果为后续的焊缝实时跟踪和轨迹规划奠定基础。 展开更多

关键词 三线激光结构光 焊缝交叉 模型 除锈爬壁机器人

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线结构光扫描传感器结构参数一体化标定 被引量：24

9

作者 王金桥 段发阶 +2 位作者 伯恩 刘博文 冯帆 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1196-1201,共6页

为了精确快捷地标定线结构光扫描传感器的结构参数,提出了一种线结构光扫描传感器结构参数一体化现场标定的新方法,建立了线结构光扫描传感器的数学模型,根据张正友摄像机标定思想结合L-M非线性优化算法能快速精确地完成摄像机内外参数... 为了精确快捷地标定线结构光扫描传感器的结构参数,提出了一种线结构光扫描传感器结构参数一体化现场标定的新方法,建立了线结构光扫描传感器的数学模型,根据张正友摄像机标定思想结合L-M非线性优化算法能快速精确地完成摄像机内外参数的标定,在此基础上,引入辅助线激光,通过反复多次提取两激光交点完成对线结构光平面精确标定。文章还介绍了如何获取激光交点以及精确提取交点坐标的方法,通过设计相关实验验证了本文方法的可行性,使系统精度优于24μm,能满足实际测量要求。 展开更多

关键词 线结构光 摄像机标定 光条中心提取 光平面标定

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复杂环境下结构光中心线提取算法 被引量：14

10

作者 杨镇豪 杨柳 +1 位作者 李辉 陈建政 《计算机技术与发展》 2018年第9期7-10,共4页

在三维测量图像处理系统中,基于结构光的测量技术以其非接触性、测量精度高、高实时性等特点被广泛使用,而快速准确提取图像中的光带中心位置是影响系统测量精度的关键问题之一。针对结构光光源质量、物体表面反光等多种环境因素所带来... 在三维测量图像处理系统中,基于结构光的测量技术以其非接触性、测量精度高、高实时性等特点被广泛使用,而快速准确提取图像中的光带中心位置是影响系统测量精度的关键问题之一。针对结构光光源质量、物体表面反光等多种环境因素所带来的光带图像质量不佳的问题,提出一种将极值法与Steger方法相结合,并充分发挥两者优点的改进算法。该算法首先利用极值法快速得到光带中心的粗略位置和ROI光带区域,然后根据区域中光带的线宽分段采用Steger法精确提取图像中光带的亚像素位置。实验结果表明,该算法面对多种复杂环境的影响,能比较有效快速地获取结构光光带中心,具有较高的提取精度和良好的鲁棒性,进而对后续三维图像系统的测量任务提供良好的精度保障。 展开更多

关键词 图像处理 三维测量 线结构光 亚像素

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基于机器人系统的线结构光视觉传感器标定新方法 被引量：6

11

作者 林娜 马孜 +1 位作者 胡英 赵骥 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第9期101-103,共3页

在总结了已有线结构光视觉传感器标定方法的基础上,提出了一种应用机器人系统对线结构光视觉传感器进行标定的新方法。借助于一维光平面对准特殊设计的圆阵列平面标靶,实现对标定特征点的获取,不需要额外对光平面进行标定。在此基础上,... 在总结了已有线结构光视觉传感器标定方法的基础上,提出了一种应用机器人系统对线结构光视觉传感器进行标定的新方法。借助于一维光平面对准特殊设计的圆阵列平面标靶,实现对标定特征点的获取,不需要额外对光平面进行标定。在此基础上,还提出以线性化的两步标定方法来求解传感器模型参数,完成了线结构光视觉传感器的标定。该方法操作简单、效率高。实验结果证明:该方法切实可行,测量精度优于0.06mm。 展开更多

关键词 线结构光传感器 标定 机器人 特征点

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似然函数和随机滤波的点云去噪方法研究 被引量：6

12

作者 唐瑞尹 范乃德 +1 位作者 史涛 王长伟 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第2期74-77,共4页

在获取物体的三维点云数据时,通常采用线结构光扫描的方法,但是在测量过程中不可避免的会产生不合理的噪声点。从而在进行曲面重构时,会导致重构的曲面不够光滑,进而会影响三维扫描物体重构的精确性,因此有必要对扫描数据进行去噪处理... 在获取物体的三维点云数据时,通常采用线结构光扫描的方法,但是在测量过程中不可避免的会产生不合理的噪声点。从而在进行曲面重构时,会导致重构的曲面不够光滑,进而会影响三维扫描物体重构的精确性,因此有必要对扫描数据进行去噪处理。噪声点产生的原因有很多,大部分噪声点具有幅值大,影响因素多的特点,所以利用似然估计函数得到采样局部最大值点,确立点云数据的聚类中心,使原始点云数据收敛为一个稳定的三维数字模型,然后采用随机滤波的方法,通过比较连续点之间的相对位置,给定一个数值,把位置变化较大的点判定为噪声点予以去除,从而达到点云去噪的目的。通过对普通计算机硬盘的扫描和点云去噪处理验证了方法的可行性。 展开更多

关键词 线结构光 点云去噪 似然函数算法 随机滤波法

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基于线结构光的角钢截面几何参数三维测量 被引量：7

13

作者 陈至坤 邸跃 +1 位作者 曾凯 王福斌 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第2期128-133,共6页

针对人工检测角钢效率低、出错率高的问题,研究一种基于机器视觉测量技术的非接触检测方法,即利用线结构光扫描的角钢截面几何参数的测量方法。采用张正友标定法和最小二乘光平面拟合法完成测量系统的标定,通过线结构光三维扫描技术获... 针对人工检测角钢效率低、出错率高的问题,研究一种基于机器视觉测量技术的非接触检测方法,即利用线结构光扫描的角钢截面几何参数的测量方法。采用张正友标定法和最小二乘光平面拟合法完成测量系统的标定,通过线结构光三维扫描技术获取物体的原始三维点云数据,然后对经过配准、去噪以及简化处理的原始点云数据进行三维重建,得到物体三维几何模型。结合测量系统标定,提取角钢截面边宽度、边厚度、内圆弧半径3个参数。按国家标准对角钢截面几何参数进行图像测量,测量误差在±0.15 mm范围之内,实验结果表明采用该方法实现对角钢截面参数测量是可行的。 展开更多

关键词 视觉测量 角钢截面几何参数 线结构光 三维重建

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线结构光图像骨架的剪枝算法 被引量：5

14

作者 吴庆阳 苏显渝 宋芳 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期148-151,共4页

在采用线结构光进行三维测量的过程中,将光刀图像细化后得到的骨架会出现许多毛刺和分枝,而光刀图像骨架的位置和形状将会直接影响到测量的精度,为了能够得到一条光顺并具有单一连通性的骨架,必须对其进行剪枝处理。为此提出了一种基于... 在采用线结构光进行三维测量的过程中,将光刀图像细化后得到的骨架会出现许多毛刺和分枝,而光刀图像骨架的位置和形状将会直接影响到测量的精度,为了能够得到一条光顺并具有单一连通性的骨架,必须对其进行剪枝处理。为此提出了一种基于曲线追踪技术的剪枝算法,在分枝点处,根据光刀主干的走向找出分枝,从而快速有效的将这些分枝剔除,使最后得到的线条满足骨架的要求。实验表明,这种方法能有效地剪掉分支和消除伪特征,有利于最后三维重建的数据处理。 展开更多

关键词 三维测量 线结构光 分枝 细化 剪枝算法

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机器人航空铆接的视觉定位方法研究 被引量：5

15

作者 姜春英 牛祥鑫 +2 位作者 张诚然 叶长龙 于苏洋 《航空制造技术》 2018年第4期55-59,共5页

研究工业机器人自动铆接视觉辅助定位方法,通过多项式拟合十字线结构光的相平面曲线获得铆接孔附近壁板的三维信息,并利用图像中位置关系信息,运用插值法完成铆接孔的位置和姿态的理论计算。这种方法能够引导机器人末端在规划路径下实... 研究工业机器人自动铆接视觉辅助定位方法,通过多项式拟合十字线结构光的相平面曲线获得铆接孔附近壁板的三维信息,并利用图像中位置关系信息,运用插值法完成铆接孔的位置和姿态的理论计算。这种方法能够引导机器人末端在规划路径下实现铆接孔位置与姿态的修正,满足常规铆钉通用应用范围内的工业机器人自动铆接在线定位与施铆的精度与实时性要求。 展开更多

关键词 自动铆接 机器视觉 十字线结构光 HESSIAN矩阵 相机标定 工业机器人

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具有较大测量范围的激光线扫描三维测量机 被引量：1

16

作者 宋元鹤 李卫华 赵宏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期422-424,共3页

文章就线结构光三维轮廓测量方法及其实用化做了深入的分析和研究。研制的光刀中心位置获取电路,提高了测量速度;采用双CCD补偿算法来提高系统的测量精度;用最小二乘拟合结构参数的方法来标定光刀在高度方向和轴向的物象相对坐标关系,... 文章就线结构光三维轮廓测量方法及其实用化做了深入的分析和研究。研制的光刀中心位置获取电路,提高了测量速度;采用双CCD补偿算法来提高系统的测量精度;用最小二乘拟合结构参数的方法来标定光刀在高度方向和轴向的物象相对坐标关系,解决了测量中的标定问题;对物体的分段与分层测量极大地扩展了测量范围。实验结果表明,所开发的线扫描测量机具有较大的测量范围,较高的精度和测量速度,具有很高的实用价值。 展开更多

关键词 线结构光 三维轮廓测量 线扫描测量机 双CCD补偿算法 最小二乘拟合结构参数

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大功率激光焊机焊缝质量参数的提取方法 被引量：3

17

作者 陈海永 李江威 +1 位作者 李练兵 孙鹤旭 《电焊机》 北大核心 2010年第11期52-56,共5页

提出大功率激光焊机焊缝的图像处理和质量参数特征的提取方法,有效地克服了环境的各种干扰,可靠地得到了质量参数。通过一套具有工业显微镜头的CCD视觉系统,实现了微细焊缝的结构光光带的采集。根据其区域的背景和前景图像亮度差别较大... 提出大功率激光焊机焊缝的图像处理和质量参数特征的提取方法,有效地克服了环境的各种干扰,可靠地得到了质量参数。通过一套具有工业显微镜头的CCD视觉系统,实现了微细焊缝的结构光光带的采集。根据其区域的背景和前景图像亮度差别较大的特点,提出一个基于最优阈值分割的光条细化算法,确定了光条在图像平面的变形,从而提取出焊缝质量参数,如熔宽、错边及余高等。实验结果证明了该方案切实可行,结果满意。 展开更多

关键词 激光焊缝 线型结构光 图像处理 质量参数

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基于线结构光点云数据微小型物体的三维重建 被引量：2

18

作者 唐瑞尹 乔世光 何鸿鲲 《计算机仿真》 北大核心 2019年第9期225-229,共5页

针对微小型物体的三维重建,采用线结构光点云数据三维重建的方法,首先采用线结构光三维扫描技术来获取物体的原始三维点云数据,并使用八叉树来存储物体的原始点云数据,然后通过对原始点云数据进行配准、去噪以及简化等处理得到高质量的... 针对微小型物体的三维重建,采用线结构光点云数据三维重建的方法,首先采用线结构光三维扫描技术来获取物体的原始三维点云数据,并使用八叉树来存储物体的原始点云数据,然后通过对原始点云数据进行配准、去噪以及简化等处理得到高质量的物体三维点云数据,最后在高质量三维点云数据的基础之上采用三角剖分对物体进行网格的生成与网格优化,最终得到高精度的物体三维几何模型。实验结果表明,线结构光点云数据三维重建的方法与其它方法相比能够快速准确的重建出硬盘外壳的三维几何模型,并且误差小于其它重建方法。 展开更多

关键词 三维重建 线结构光 三维点云 三角剖分

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高铁车体表面三维重建及瑕疵点检测 被引量：2

19

作者 李荣华 王振宇 +1 位作者 卢祺 刘新华 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第1期136-139,142,共5页

针对高铁车体表面高精度三维重建问题,提出了一种基于线结构光扫描的车体表面三维重建及瑕疵点检测方法。通过安装在阵列式仿形相机支架上的多台线结构光传感器对车体表面进行三维数据采集;运用点云数据拼接技术与数据去重原理对多相机... 针对高铁车体表面高精度三维重建问题,提出了一种基于线结构光扫描的车体表面三维重建及瑕疵点检测方法。通过安装在阵列式仿形相机支架上的多台线结构光传感器对车体表面进行三维数据采集;运用点云数据拼接技术与数据去重原理对多相机采集数据进行处理。同时设计了基于固定激光与光尺基准的误差补偿方法,以提高三维重建精度。提取指定尺寸范围的瑕疵点并输出点云数据;进行三维重建及瑕疵点检测过程节拍分析。实验结果表明:该方法在车体深度方向上能达到较高精度,检测所需时间较短,符合高铁车体表面瑕疵点检测的要求。 展开更多

关键词 线结构光 三维重建 瑕疵点检测 点云数据

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一种用于焊缝形貌质量检测的精密线结构光传感器设计 被引量：2

20

作者 刘乾乾 许斌 肖唐杰 《河南科技》 2016年第23期110-111,共2页

焊接技术广泛用于现代装备制造,焊缝表面形貌质量是保障焊接结构部件加工质量和安全性能的重要指标。针对焊接机器人的在线检测技术需求,本文提出一种可用于微细焊缝面形质量的精密线结构光传感器设计方法,所设计的传感器具有结构紧凑... 焊接技术广泛用于现代装备制造,焊缝表面形貌质量是保障焊接结构部件加工质量和安全性能的重要指标。针对焊接机器人的在线检测技术需求,本文提出一种可用于微细焊缝面形质量的精密线结构光传感器设计方法,所设计的传感器具有结构紧凑的特点,测量范围是±20mm,分辨率是0.05mm。 展开更多

关键词 焊缝 表面形貌 传感器 线结构光

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