陈鹏:线激光阵列3D光学轮廓测量研究论文

陈鹏:线激光阵列3D光学轮廓测量研究论文

本文主要研究内容

作者陈鹏(2019)在《线激光阵列3D光学轮廓测量研究》一文中研究指出:随着互联网的发展和工业制造领域进入智能制造,物体的体积、颜色、形状等物理信息的测量在工业测量中变得越来越重要。而物体的形貌测量或者三维信息重建技术在工业测量领域的研究十分活跃。在物体轮廓测量技术中,按照测量方式可分为接触与非接触测量方法;接触式测量比如传统的机械探针法,而非接触式如光栅投影,激光干涉等。非接触式以其快速而又适应各种大小的物体测量,结合计算机视觉算法非常便于自动化等特点在快速高效测量领域而尤为受到研究。以上三维测量按其原理,可测量的精度以及范围也各为不同,测量速度和精度也相差较大,比如传统的机械探针方法,测量十分耗时且但是精度很高,而常用的光栅投影虽然精度可以做得较高实且实时,但是受外部光照环境、测量范围较小,只能测量近距离范围物体等缺点。另外被动式三维测量方式中常常使用多视角方法,这种方式不需要向被测物表面发射测量信号,但是对摄像设备和图像处理部分的算法要求较高,用错率较差。而激光作为一种单色性好、亮度高的相干光源,对于物体三维测量领域有着其他方式不可替代的优势。本课题三维测量使用激光条纹作为光源,包括基于激光剪切干涉的激光条纹和拼接的线激光条纹阵列,搭建了基于激光剪切干涉和线激光阵列的软硬件系统。前者使用干涉的方式产生条纹,可以产生十分细密的干涉条纹可以配合显微设备实现高精度测量。而使用线激光这列的方式可以提高测量的抗环境光干扰,且不需要使用带通滤波的优点,在快速测量上具有很大优势。在测量算法上尝试了使用相位轮廓术和单目摄像头标定重建两种方式。前者在针对尺寸较小且有丰富细节的物体时,获取细密的受调制的物体信息,使用傅里叶变换轮廓术得到小目标的二维相位分布,并通过解包裹算法反映出测量目标实际的相位关系,再根据剪切干涉物体表面高度与相位的关系,即可得到较小物体轮廓信息。单目摄像头标定重建方法可以快速获取被测物体三维信息,通过高精度标定方法可以准确获取到物体点云信息,这种方式通过对单目相机沿着景深方向多位置标定获取任意位置的相机外参,在通过深度平面的标定确定每条激光线的相对位置,然后提取激光条纹进行还原并得到相应深度信息,然后使用OPENGL进行点云重建生成表面轮廓。

Abstract

sui zhao hu lian wang de fa zhan he gong ye zhi zao ling yu jin ru zhi neng zhi zao ,wu ti de ti ji 、yan se 、xing zhuang deng wu li xin xi de ce liang zai gong ye ce liang zhong bian de yue lai yue chong yao 。er wu ti de xing mao ce liang huo zhe san wei xin xi chong jian ji shu zai gong ye ce liang ling yu de yan jiu shi fen huo yue 。zai wu ti lun kuo ce liang ji shu zhong ,an zhao ce liang fang shi ke fen wei jie chu yu fei jie chu ce liang fang fa ;jie chu shi ce liang bi ru chuan tong de ji xie tan zhen fa ,er fei jie chu shi ru guang shan tou ying ,ji guang gan she deng 。fei jie chu shi yi ji kuai su er you kuo ying ge chong da xiao de wu ti ce liang ,jie ge ji suan ji shi jiao suan fa fei chang bian yu zi dong hua deng te dian zai kuai su gao xiao ce liang ling yu er you wei shou dao yan jiu 。yi shang san wei ce liang an ji yuan li ,ke ce liang de jing du yi ji fan wei ye ge wei bu tong ,ce liang su du he jing du ye xiang cha jiao da ,bi ru chuan tong de ji xie tan zhen fang fa ,ce liang shi fen hao shi ju dan shi jing du hen gao ,er chang yong de guang shan tou ying sui ran jing du ke yi zuo de jiao gao shi ju shi shi ,dan shi shou wai bu guang zhao huan jing 、ce liang fan wei jiao xiao ,zhi neng ce liang jin ju li fan wei wu ti deng que dian 。ling wai bei dong shi san wei ce liang fang shi zhong chang chang shi yong duo shi jiao fang fa ,zhe chong fang shi bu xu yao xiang bei ce wu biao mian fa she ce liang xin hao ,dan shi dui she xiang she bei he tu xiang chu li bu fen de suan fa yao qiu jiao gao ,yong cuo lv jiao cha 。er ji guang zuo wei yi chong chan se xing hao 、liang du gao de xiang gan guang yuan ,dui yu wu ti san wei ce liang ling yu you zhao ji ta fang shi bu ke ti dai de you shi 。ben ke ti san wei ce liang shi yong ji guang tiao wen zuo wei guang yuan ,bao gua ji yu ji guang jian qie gan she de ji guang tiao wen he pin jie de xian ji guang tiao wen zhen lie ,da jian le ji yu ji guang jian qie gan she he xian ji guang zhen lie de ruan ying jian ji tong 。qian zhe shi yong gan she de fang shi chan sheng tiao wen ,ke yi chan sheng shi fen xi mi de gan she tiao wen ke yi pei ge xian wei she bei shi xian gao jing du ce liang 。er shi yong xian ji guang zhe lie de fang shi ke yi di gao ce liang de kang huan jing guang gan rao ,ju bu xu yao shi yong dai tong lv bo de you dian ,zai kuai su ce liang shang ju you hen da you shi 。zai ce liang suan fa shang chang shi le shi yong xiang wei lun kuo shu he chan mu she xiang tou biao ding chong jian liang chong fang shi 。qian zhe zai zhen dui che cun jiao xiao ju you feng fu xi jie de wu ti shi ,huo qu xi mi de shou diao zhi de wu ti xin xi ,shi yong fu li xie bian huan lun kuo shu de dao xiao mu biao de er wei xiang wei fen bu ,bing tong guo jie bao guo suan fa fan ying chu ce liang mu biao shi ji de xiang wei guan ji ,zai gen ju jian qie gan she wu ti biao mian gao du yu xiang wei de guan ji ,ji ke de dao jiao xiao wu ti lun kuo xin xi 。chan mu she xiang tou biao ding chong jian fang fa ke yi kuai su huo qu bei ce wu ti san wei xin xi ,tong guo gao jing du biao ding fang fa ke yi zhun que huo qu dao wu ti dian yun xin xi ,zhe chong fang shi tong guo dui chan mu xiang ji yan zhao jing shen fang xiang duo wei zhi biao ding huo qu ren yi wei zhi de xiang ji wai can ,zai tong guo shen du ping mian de biao ding que ding mei tiao ji guang xian de xiang dui wei zhi ,ran hou di qu ji guang tiao wen jin hang hai yuan bing de dao xiang ying shen du xin xi ,ran hou shi yong OPENGLjin hang dian yun chong jian sheng cheng biao mian lun kuo 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自电子科技大学的陈鹏,发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文,是一篇关于相位测量轮廓术论文,激光剪切干涉论文,线激光阵列论文,相机标定论文,轮廓测量论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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