连铸坯三维测量多线结构光的中心条纹快速提取 被引量：3

1

作者 孙传富 彭涛 +2 位作者 陆永刚 徐锟 张之江 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期380-392,共13页

在利用多线结构光系统对大尺度连铸坯进行三维测量的过程中,线结构光中心条纹的提取精度是影响三维测量精度的重要因素。提出了一种对传统灰度质心方法进行优化的多线结构光中心条纹提取方法。对连铸坯表面激光横截面不满足高斯分布的... 在利用多线结构光系统对大尺度连铸坯进行三维测量的过程中,线结构光中心条纹的提取精度是影响三维测量精度的重要因素。提出了一种对传统灰度质心方法进行优化的多线结构光中心条纹提取方法。对连铸坯表面激光横截面不满足高斯分布的线结构光条纹,利用图像背景差分的方式去除环境噪声,并根据线结构光条纹与背景间的灰度变化信息确定线结构光的边界,同时提取线结构光的感兴趣区域。根据光条在梯度方向上的灰度积分比例计算灰度质心法的自适应灰度阈值,利用灰度质心方法处理感兴趣区域提取出光条中心点,最后结合附近半径为5个像素的邻域内所定位的中心点进行质心重提取,获得连铸坯表面光条的亚像素中心坐标。现场测量结果表明:对反射特性不均匀的连铸坯表面的激光条纹光条中心进行提取,最终连铸坯边缘轨迹点的三维测量结果标准偏差在2 mm以内,该方法具有精度高、速度快、鲁棒性强的特点。 展开更多

关键词 三维测量 多线结构光 质心法 光条中心提取 连铸坯

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基于多线结构光视觉的钢轨波磨动态测量方法 被引量：14

2

作者 马子骥 董艳茹 +2 位作者 刘宏立 周冰航 李艳福 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期189-197,共9页

高精度的钢轨波磨动态检测技术对于保证铁路运输安全和轨道维护至关重要。针对测量中车体振动引起的现有波磨检测方法精度较低的问题,提出一种基于多线结构光视觉的钢轨波磨测量方法。首先,利用多个测量轮廓的轨颚点连线平行于轨道纵向... 高精度的钢轨波磨动态检测技术对于保证铁路运输安全和轨道维护至关重要。针对测量中车体振动引起的现有波磨检测方法精度较低的问题,提出一种基于多线结构光视觉的钢轨波磨测量方法。首先,利用多个测量轮廓的轨颚点连线平行于轨道纵向的特点来构建垂直于轨道纵向的辅助平面,将测量轮廓投影到该辅助面上进行失真校准;然后,通过分层的轮廓配准与参考轮廓逐步准确对齐;最后,利用轨腰圆弧圆心距波磨测点沿轨距方向的距离为固定值的特点来精确定位该测点,并将两者垂直方向上的距离作为该断面的波磨值。实验结果表明,方法能有效抑制车体振动对测量数据的影响,为多线结构光技术在钢轨波磨高精度动态检测中的应用提供了新的思路和技术参考。 展开更多

关键词 钢轨波磨 多线结构光视觉 车体振动 轮廓投影 分层配准

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一种基于图像融合的多线结构光立体视觉测量方法 被引量：9

3

作者 肖华军 侯力 游云霞 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期154-159,共6页

针对现有线结构光立体视觉测量系统在实际应用中,由于图像遮挡、反射等原因造成的缺陷导致精度降低和测量错误,提出一种基于多摄像机的图像融合的测量方法。在现有的多线结构光立体视觉测量系统的硬件平台上,经由提取光带图像,图像特征... 针对现有线结构光立体视觉测量系统在实际应用中,由于图像遮挡、反射等原因造成的缺陷导致精度降低和测量错误,提出一种基于多摄像机的图像融合的测量方法。在现有的多线结构光立体视觉测量系统的硬件平台上,经由提取光带图像,图像特征匹配,以立体视觉测量原理匹配光带图像和产生光带图像的线结构光刀,通过坐标转换和图像的重新采样插值将光带图像转换到同一个摄像机的成像平面进行图像融合,经试验得到的图像能够大幅降低由于图像缺陷导致的精度降低和测量错误。 展开更多

关键词 多线结构光 立体视觉 图像融合 图像变换

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一种基于多线结构光视觉引导的工业机器人定位方法 被引量：6

4

作者 俞隽 李泷杲 +1 位作者 李根 主逵 《航空制造技术》 2020年第22期84-91,共8页

提出一种基于多线结构光视觉引导的工业机器人定位方法,用以实现工业机器人对弱纹理且无明显定位特征点的目标对象的三维定位,并对其定位精度进行试验分析。该方法以激光器和工业相机组成的多线结构光末端测量装置作为视觉传感器。首先... 提出一种基于多线结构光视觉引导的工业机器人定位方法,用以实现工业机器人对弱纹理且无明显定位特征点的目标对象的三维定位,并对其定位精度进行试验分析。该方法以激光器和工业相机组成的多线结构光末端测量装置作为视觉传感器。首先,提出了基于角点检测的多线结构光定位特征点提取算法,并利用立体视觉原理重建特征点的三维信息;其次,将重建后的定位特征点与理论模型离散点进行配准,结合标定参数,解算出末端相对位姿;最后,建立基于位姿反馈的闭环定位调姿系统。试验结果表明,此方法具有较高的定位精度,满足机器人定位抓取要求。 展开更多

关键词 视觉定位 多线结构光 特征提取 工业机器人 立体视觉

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多线结构光堆积物三维测量方法研究 被引量：5

5

作者 杨以铁 郭天太 孔明 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第11期35-39,共5页

针对在工业生产中,需要对各种体积大小的堆积物进行测量,以判断生产计划的执行程度或库存量的问题,该文提出利用基于多线结构光的堆积物三维测量方法,在传送带上通过累加测量小堆积物体积,实现大型堆积物体积快速测定。该方法具体实现... 针对在工业生产中,需要对各种体积大小的堆积物进行测量,以判断生产计划的执行程度或库存量的问题,该文提出利用基于多线结构光的堆积物三维测量方法,在传送带上通过累加测量小堆积物体积,实现大型堆积物体积快速测定。该方法具体实现步骤是使用一条装有25条平行激光器的移动滑台水平匀速运动,摄像机拍摄带有待测物体表面深度信息的畸变光条,利用OPENCV对图像进行处理,通过Steger光条中心提取算法和改进的深度计算公式,对采集到的图像进行深度计算,分别计算出各个光条像素点的空间坐标,得到点云数据并进行重构分析。实验结果表明,该方法的检测相对误差为2%以内,可实现堆积物的体积三维非接触式动态实时测量。 展开更多

关键词 三维测量 多线结构光 图像处理 深度计算

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融合区域匹配的快速多线结构光测量方法

6

作者 林群鸿 张举 +1 位作者 江开勇 林俊义 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第1期177-183,共7页

针对多线结构光测量中测量效率与测量精度相矛盾的问题,提出了一种融合区域数字图像相关匹配的快速三维测量方法。采用双边滤波和大津阈值法对图像进行预处理,利用重心法提取初始条纹中心点。用双三次插值法提升初始点的局部邻域分辨率... 针对多线结构光测量中测量效率与测量精度相矛盾的问题,提出了一种融合区域数字图像相关匹配的快速三维测量方法。采用双边滤波和大津阈值法对图像进行预处理,利用重心法提取初始条纹中心点。用双三次插值法提升初始点的局部邻域分辨率,在局部邻域内再次利用灰度重心法提高中心点的提取精度。以左图像提取的中心线为基准,利用数字图像相关法在右图像中心线附近搜索基准对应的立体匹配点,大大缩小了数字图像相关法的搜索范围,提高了测量效率和立体匹配精度。对标准块规的测量实验结果表明,该方法的中心线提取速度为Steger法的3.29倍,均方根误差相比传统极线约束立体匹配法减小了68.57%。 展开更多

关键词 测量与计量 多线结构光 灰度重心法 数字图像相关法 立体匹配 三维测量

原文传递

反向重投影多线结构光立体视觉测量方法 被引量：3

7

作者 孙海卫 毕远伟 徐仕东 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第2期47-51,共5页

研究了多线结构光立体视觉测量系统中激光条纹中心点的匹配问题。系统测量过程中,将两幅图像的激光条纹中心点通过重投影相互匹配,计算对应的三维空间点。针对一个激光条纹中心点存在多个匹配点的问题,提出了反向重投影的方法。该方法... 研究了多线结构光立体视觉测量系统中激光条纹中心点的匹配问题。系统测量过程中,将两幅图像的激光条纹中心点通过重投影相互匹配,计算对应的三维空间点。针对一个激光条纹中心点存在多个匹配点的问题,提出了反向重投影的方法。该方法将匹配点反向重投影到原激光条纹图像,利用光路一致性,筛选出唯一匹配点。另外,分析了在重投影和反向重投影时采用不同大小的匹配窗口对测量结果的影响。实验表明,该方法能够充分利用激光条纹中心点,同时又有较高的唯一匹配率,明显提高了系统的测量效率。 展开更多

关键词 立体视觉 多线结构光 匹配窗口 反向重投影 表面重建

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基于双目多线结构光的铆钉齐平度测量方法 被引量：3

8

作者 王德重 黄翔 +1 位作者 李泷杲 李根 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第23期57-65,共9页

对于铆钉齐平度的测量,使用传统检具或非接触式点云扫描的测量方法分别存在局限较大、准备周期长、数据难处理等缺点。针对上述问题,提出一种基于双目多线结构光的铆钉齐平度测量方法,首先对双目系统采集到的结构光图像进行双目匹配与重... 对于铆钉齐平度的测量,使用传统检具或非接触式点云扫描的测量方法分别存在局限较大、准备周期长、数据难处理等缺点。针对上述问题,提出一种基于双目多线结构光的铆钉齐平度测量方法,首先对双目系统采集到的结构光图像进行双目匹配与重建,提取、拟合出在测量坐标系下铆钉头圆轮廓内离散像素点的坐标与局部蒙皮平面的表达式,随后引入离散点筛选比例系数进一步优化局部蒙皮平面的拟合精度,将其代入铆钉齐平度测量模型中进行计算获得结果。相比于传统接触式测量与点云扫描,此研究方法节省了处理点云数据所需的大量时间,提高了测量效率,通过机械臂搭载小型测量末端能够完成对飞机进气道等狭窄内腔的检测任务,降低了局限性。试验结果表明,该方法对于铆钉头凹凸两种特征均适用,且齐平度的最大测量误差小于0.03mm,满足视觉测量要求。 展开更多

关键词 铆钉装配 齐平度测量 双目视觉 多线结构光 离散点筛选

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基于多线结构光的胶体几何参数三维测量 被引量：3

9

作者 王一 李龙飞 陆坤龙 《应用激光》 CSCD 北大核心 2021年第6期1310-1316,共7页

针对单个线结构光传感器在涂胶检测中存在检测盲区的问题,提出一种利用三个线结构光传感器组合测量的方法对胶体进行三维测量,三个线结构光环绕胶枪形成一个闭合的三角形光刀,垂直投射到待涂工件表面进行实时在线检测,采用张正友标定法... 针对单个线结构光传感器在涂胶检测中存在检测盲区的问题,提出一种利用三个线结构光传感器组合测量的方法对胶体进行三维测量,三个线结构光环绕胶枪形成一个闭合的三角形光刀,垂直投射到待涂工件表面进行实时在线检测,采用张正友标定法进行相机标定,利用最小二乘平面拟合法完成光平面的标定,通过测量标准块来分析三个线结构光传感器的测量精度,测量结果表明传感器测量误差均小于0.15 mm,符合测量要求。然后设计试验,对胶体进行三维测量并对测量精度的影响因素进行分析,获取胶体轮廓的三维点云数据并进行三维重建,得到胶体截面三维轮廓图,最后提取胶体的宽度和高度两个参数并与人工检测的结果进行对比。试验表明采用该方法对胶体进行几何参数的三维测量是可行的。 展开更多

关键词 视觉测量 多线结构光传感器 三维重建 胶体几何参数

原文传递

基于系统空间结构约束的多线结构光条纹中心线提取方法

10

作者 毛雪忆 李文国 《电子科技》 2022年第3期16-24,共9页

线结构光测量系统容易受到环境光干扰从而影响条纹中心线的提取。通过对系统空间结构约束的分析,文中提出一种多线结构光条纹中心线的提取方法。该方法分为标定和测量两个阶段,在标定阶段求出中心线的偏移量和偏移系数;在测量阶段中,分... 线结构光测量系统容易受到环境光干扰从而影响条纹中心线的提取。通过对系统空间结构约束的分析,文中提出一种多线结构光条纹中心线的提取方法。该方法分为标定和测量两个阶段,在标定阶段求出中心线的偏移量和偏移系数;在测量阶段中,分别在有环境光和无环境光时求得条纹中心线的三维世界坐标。通过平面和曲面拟合实验测量精度,并与Steger算法进行对比。实验结果表明,当存在环境光时,斜平面拟合得到的误差值小于0.007 mm,曲面拟合得到的百分比相对误差小于1.2%;无环境光时,圆柱体高度拟合相对误差小于0.7%,说明本文算法精度优于Steger算法。 展开更多

关键词 线结构光 环境光 条纹中心线 系统空间结构约束 多线结构光条纹 偏移量 偏移系数 平面拟合 曲面拟合

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基于多线结构光的弱纹理物体形貌测量方法

11

作者 崔中原 田裕鹏 +1 位作者 尹相杰 徐奕 《机械制造与自动化》 2020年第2期208-211,共4页

大多数现有的主流结构光测量装置在被测物体的表面上投射单条激光,通过移动装置实现物体表面的扫描重建。为了实现物体表面的在线快速重建,将多线结构光和双目立体视觉理论相结合,设计了一种新的三维测量方法。提出了一种结合形态滤波和... 大多数现有的主流结构光测量装置在被测物体的表面上投射单条激光,通过移动装置实现物体表面的扫描重建。为了实现物体表面的在线快速重建,将多线结构光和双目立体视觉理论相结合,设计了一种新的三维测量方法。提出了一种结合形态滤波和Zhang-Suen细化算法的光条骨架提取方法和基于光条序列关系的光条匹配算法,并通过极线约束实现光条上特征点的精确匹配。通过实验验证了方法的有效性,相对误差在3%以内。 展开更多

关键词 多线结构光 骨架提取 极线约束 立体匹配 形貌测量

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圆形煤场煤堆体积快速测量方法

12

作者 张森 孔明 +3 位作者 王道档 刘维 郭天太 赵军 《中国计量大学学报》 2018年第3期287-292,共6页

针对目前圆形煤场煤堆测量效率差、测量精度低等不足,提出了一种应用于圆形煤场煤堆体积快速测量的系统.该系统利用多线结构光扫描得到煤堆的几何信息,通过提取算法得到待测物的三维点云数据,利用点云计算待测煤堆的体积.文中利用条纹... 针对目前圆形煤场煤堆测量效率差、测量精度低等不足,提出了一种应用于圆形煤场煤堆体积快速测量的系统.该系统利用多线结构光扫描得到煤堆的几何信息,通过提取算法得到待测物的三维点云数据,利用点云计算待测煤堆的体积.文中利用条纹中心算法提取出三维坐标信息,并针对圆形煤场的几何特征提出煤堆提取算法来消除扫描时墙体点云带来的影响;在得到纯净的煤堆点云数据后利用Delaunay三角剖分对煤堆点云进行三角可视化重构,并利用累加法完成煤堆体积计算.实验表明,利用本文提出的多线结构光测量系统可在500 ms内对体积为1 000 cm^3的圆形沙堆模型完成点云重构和体积计算,相对误差可缩小至0. 17%且重复误差仅为0. 17%. 展开更多

关键词 煤堆测量 多线结构光 三角剖分

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基于辅助相机的多目视觉线结构光测量系统全局标定方法研究 被引量：1

13

作者 葛庆如 严思杰 +2 位作者 陈巍 吴龙 徐小虎 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期1274-1284,共11页

为解决现有的多目视觉线结构光测量系统在大视场测量时,相机之间无公共视场,导致标定工具要求高、全局标定过程复杂等问题,本文提出了一种基于辅助相机的多目视觉线结构光测量系统全局标定方法.首先,将辅助相机作为中介,它与线结构光传... 为解决现有的多目视觉线结构光测量系统在大视场测量时,相机之间无公共视场,导致标定工具要求高、全局标定过程复杂等问题,本文提出了一种基于辅助相机的多目视觉线结构光测量系统全局标定方法.首先,将辅助相机作为中介,它与线结构光传感器的相机有1/2左右的视场重叠,构成了双目子系统,通过拍摄标定板不同姿态的图像来建立辅助相机和相邻两个线结构光传感器的空间几何关系.然后基于此通过坐标转换求解出相邻两个无公共视场线结构光传感器的位置关系,最后再逐步换算求解出局部坐标系向全局坐标系统一的变换矩阵,完成全局标定过程.此方法对标定工具要求低,不需要借助高精度测量设备及复杂靶标,只需简易的棋盘格靶标即可完成多目视觉线结构光测量系统的全局标定,标定过程简单,并且可达到较高的标定精度.测量试验表明,该方法的全局标定误差是0.067 mm,有效提高了测量精度,为后续大构件的机器人“测量-加工”一体化作业提供精度保障. 展开更多

关键词 辅助相机 大视场 全局标定 多目视觉线结构光测量系统

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