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大尺寸位移测量分析系统标定方法研究 预览
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作者 王晓鑫 郭永波 高战朋 《工程与试验》 2019年第1期33-35,共3页
大尺寸位移测量分析系统作为关键测量设备,使用前必须经过系统标定,标定合格方可使用。目前,国内对整套系统的标定方法没有统一的规范,因此,本文对该系统标定方法进行了研究,提出了一种标定方法。结果表明,标定结果符合误差分析。该标... 大尺寸位移测量分析系统作为关键测量设备,使用前必须经过系统标定,标定合格方可使用。目前,国内对整套系统的标定方法没有统一的规范,因此,本文对该系统标定方法进行了研究,提出了一种标定方法。结果表明,标定结果符合误差分析。该标定方法为摄影测量相关系统的标定提供了新思路。 展开更多
关键词 摄影测量 大尺寸位移测量 系统标定 标定方法
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基于参考靶标的线结构光传感器标定 被引量:1
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作者 周京博 李玥华 +2 位作者 秦志英 黄风山 武哲 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期161-168,共8页
为提高线结构光传感器(LSLS)的标定精度,提出了一种基于平面参考靶标的标定方法。给出了相机坐标系下参考靶标点中心坐标及激光平面方程的计算方法;将参考靶标点中心向激光平面投影,并以左下角投影点为原点建立世界坐标系,得到了靶标点... 为提高线结构光传感器(LSLS)的标定精度,提出了一种基于平面参考靶标的标定方法。给出了相机坐标系下参考靶标点中心坐标及激光平面方程的计算方法;将参考靶标点中心向激光平面投影,并以左下角投影点为原点建立世界坐标系,得到了靶标点中心像素坐标所对应的世界坐标;采用多项式拟合得到了任意像素点到世界坐标的转换关系,实现了传感器的标定,标定结果仅为多项式的系数,便于存储和使用;对标定误差进行了分析。结果表明,所提方法得到的各测试点与第一个点间距离误差的均方根值为0.0216 mm,相对于传统方法减少了22%,所提方法在LSLS高精度标定方面具有一定的优越性。 展开更多
关键词 测量 机器视觉 线结构光传感器 系统标定 多项式拟合 标定误差
一种基于线结构光的汽车侧位停车的环境感知方法 预览
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作者 沈洁 任明武 《计算机与数字工程》 2019年第7期1797-1804,共8页
论文涉及车辆控制领域,特别是涉及自动泊车系统的车位检测方法。泊车车位探测装置包括摄像机,线结构光投射器。线结构光投射器在行驶车辆侧边投射出一个光平面,投射出的光平面与周围物体表面物体相交,若物体表面为一标准平面,线结构光... 论文涉及车辆控制领域,特别是涉及自动泊车系统的车位检测方法。泊车车位探测装置包括摄像机,线结构光投射器。线结构光投射器在行驶车辆侧边投射出一个光平面,投射出的光平面与周围物体表面物体相交,若物体表面为一标准平面,线结构光在空间形成一条亮直线,否则光平面将受到物体表面形状调制而发生形变。从与投射方向不同的另一个方向,用摄像机拍摄该光条的图像并检测光条中像素点的位置变化,建立基于机器视觉技术的线结构光测量系统成像模型,结合摄像机标定技术、图像特征提取技术等方法实现泊车环境感知。相对于现有的基于激光雷达和超声波雷达的车位检测,它能有效地提高自动泊车车位的探测精度,并且成本更低、应用范围广。 展开更多
关键词 车位检测 线结构光三维视觉检测系统 系统标定 三维重建
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基于双目视觉的引磁片定位与测量研究 预览
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作者 朱荣华 葛广英 +2 位作者 张广世 杨晓蕊 孙群 《计算机测量与控制》 2019年第8期40-43,73共5页
为了提高大批量生产中超薄磁性车载手机支架铁片的测量精度,提出采用双目视觉技术对引磁片定位,并基于鞍点法建立坐标系实现引磁片的高精度测量;首先通过HALCON的系统标定实现引磁片图像对的立体校正;利用金字塔算法与带有缩放的亚像素... 为了提高大批量生产中超薄磁性车载手机支架铁片的测量精度,提出采用双目视觉技术对引磁片定位,并基于鞍点法建立坐标系实现引磁片的高精度测量;首先通过HALCON的系统标定实现引磁片图像对的立体校正;利用金字塔算法与带有缩放的亚像素形状模板匹配实现引磁片特征点的提取;然后基于归一化互相关NCC(Normalized Cross-Correlation)的灰度匹配算法快速完成特征点的立体匹配;结合双目测距原理、坐标仿射转换对特征点重构获取以左相机为参考系下的3D坐标;最后通过空间曲线拟合公式和点积运算实现引磁片的高精度测量;实验结果表明,测量半径的误差小于0.1 mm、误差率小于1%;测量厚度误差小于0.1 mm、误差率小于6%,可有效地对超薄引磁片进行定位及尺寸测量。 展开更多
关键词 HALCON 双目视觉 系统标定 带缩放的亚像素形状模板匹配 立体匹配 立体重建
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线结构光视觉系统标定新法及其振动测控应用 预览
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作者 邱志成 肖骏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期230-240,共11页
激光视觉是一种在工业检测领域应用广泛的测量方式,其标定是视觉检测系统搭建的基础。为此,提出了一种新型线结构光视觉系统标定方法。采用张氏标定法完成相机标定,通过提取标定板上的激光条纹特征,根据三面共线条件进行处理完成结构光... 激光视觉是一种在工业检测领域应用广泛的测量方式,其标定是视觉检测系统搭建的基础。为此,提出了一种新型线结构光视觉系统标定方法。采用张氏标定法完成相机标定,通过提取标定板上的激光条纹特征,根据三面共线条件进行处理完成结构光平面的标定,并对标准尺寸进行测量以验证标定结果的准确性。接着基于该系统搭建了柔性臂振动测控实验台,并用其对柔性臂振动进行检测,设计了一种非线性控制器抑制柔性臂的振动。实验结果表明,提出的标定方法三维检测精度可达0.1mm,得以应用在柔性臂的振动检测上,设计的控制器也可在短时间内抑制柔性臂的振动,以此验证了标定方法的检测效果和振动抑制的有效性。 展开更多
关键词 激光视觉 系统标定 振动检测控制 非线性控制
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基于立方体分光棱镜的干涉投影傅里叶变换轮廓术
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作者 李小燕 文永富 +2 位作者 程灏波 吴恒宇 王华英 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期217-225,共9页
提出了一种基于立方体分光棱镜的干涉投影傅里叶变换轮廓术。基于杨氏双缝干涉原理,对立方体分光棱镜的干涉投影理论进行理论分析和仿真实验,通过调节立方体分光棱镜的安装角度可实现干涉投影条纹周期的任意调节,结果证实了该干涉投影... 提出了一种基于立方体分光棱镜的干涉投影傅里叶变换轮廓术。基于杨氏双缝干涉原理,对立方体分光棱镜的干涉投影理论进行理论分析和仿真实验,通过调节立方体分光棱镜的安装角度可实现干涉投影条纹周期的任意调节,结果证实了该干涉投影系统的可行性以及灵活性。对小脚丫模型进行了三维面形重构,结果表明:干涉条纹相位稳定且强度分布均匀,利用所提方法可以很好地恢复物体的三维形貌。 展开更多
关键词 测量 条纹投影 共光路干涉 傅里叶变换轮廓术 系统标定 三维测量
基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法研究 预览
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作者 徐成强 王营博 +3 位作者 曹杰 郝群 袁诗翥 姜雅慧 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1097-1102,共6页
针对传统光学成像测量方法对高速运动目标成像帧频低、像质模糊,难以满足对目标形变高精度测量的缺点,提出一种基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法。该方法利用线阵CCD高分辨率、高帧频等优势,通过提取线阵CCD输出目标强... 针对传统光学成像测量方法对高速运动目标成像帧频低、像质模糊,难以满足对目标形变高精度测量的缺点,提出一种基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法。该方法利用线阵CCD高分辨率、高帧频等优势,通过提取线阵CCD输出目标强度--像素曲线斜率变化率最大点来获取目标所占像素数N的像素数提取方法,同时采用DMD模拟高速运动目标形变过程,配合基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法进行形变测量实验验证。实验结果显示采用该方法对V=450 km/h的高速运动目标进行形变量测量时,可以满足目标形变测量偏差小于0.3 mm,标准差小于0.5 mm,相对误差最低0.01%。实现了高速运动目标形变量的准确测量,为高速磨损测试、高温形变测试、高压形态测试等奠定了基础。 展开更多
关键词 光学测量 线阵CCD 像素数提取法 DMD模拟高速运动目标 形变测量 系统标定
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旋转二维激光雷达测量系统及其标定方法 被引量:2
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作者 黄风山 马帅 薛泽 《光电子.激光》 CSCD 北大核心 2018年第9期987-995,共9页
为了实现利用单个二维激光雷达获得被扫描物体的三维信息,提出了一种旋转二维激光雷达三维扫描测量系统及其标定方法。确定了系统的组成和扫描测量原理,建立了系统的数学模型。针对现有激光雷达扫描测量系统参数标定方法不能线性求解... 为了实现利用单个二维激光雷达获得被扫描物体的三维信息,提出了一种旋转二维激光雷达三维扫描测量系统及其标定方法。确定了系统的组成和扫描测量原理,建立了系统的数学模型。针对现有激光雷达扫描测量系统参数标定方法不能线性求解的不足,提出了一种基于特定结构标定件的系统参数线性标定方法,分析了该标定方法的原理及步骤,并通过上述原理建立线性方程组实现了系统外参数的求解。组建了实验系统,制作了标定件和被测量件,利用标定后的激光雷达测量系统对被测量件进行扫描。实验结果表明,旋转二维激光雷达测量系统测量值和三坐标测量机对应测量值之间的最大差值为6.84mm,在二维激光雷达测量误差±30mm之内,完全满足实际测量精度要求。 展开更多
关键词 旋转二维激光雷达 三维扫描测量 系统标定 数学模型 标定
条纹投影相位高度转换映射模型及其标定方法 被引量:3
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作者 陆鹏 孙长库 王鹏 《光学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期182-190,共9页
为了提高条纹投影三维(3D)测量系统的测量速度和准确度,提出了一种改进的相位高度转换映射模型。通过建立虚拟相机坐标系以及分析条纹信息在投射器坐标系与相机坐标系之间的转换关系,在相机坐标系中建立了从相位到高度的一一映射模型... 为了提高条纹投影三维(3D)测量系统的测量速度和准确度,提出了一种改进的相位高度转换映射模型。通过建立虚拟相机坐标系以及分析条纹信息在投射器坐标系与相机坐标系之间的转换关系,在相机坐标系中建立了从相位到高度的一一映射模型,并在映射模型中校正了相机镜头的畸变。该模型结构简单,便于结合查表(LUT)法使用。应用查表法后,模型算法复杂度极低,可以应用在高速测量中。同时,提出了一种针对映射模型的标定方法,并在相机标定过程中利用逆向投影优化过程对相机的参数进行迭代优化。标定方法简单高效,不需要参考平面,且对系统中的相机和投射器的相对位姿没有严格的要求。实验结果表明所提映射模型及标定方法可以实现快速准确的三维测量。 展开更多
关键词 测量 条纹投影测量系统 系统标定 相位高度映射模型 三维测量
基于线状阵列的三维活动图像显示研究 预览
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作者 王静 叶濛 +1 位作者 詹洪陈 袁杰 《南京大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第5期904-910,共7页
目前的三维显示技术主要通过二维平面器件来展示空间信息,而空间显示技术可以更真实地还原观察自然场景时的视觉感受.结合集成成像技术的显示原理和三维显示技术的系统构造方法,提出一种基于线状阵列的三维活动图像显示的方法.首先通过... 目前的三维显示技术主要通过二维平面器件来展示空间信息,而空间显示技术可以更真实地还原观察自然场景时的视觉感受.结合集成成像技术的显示原理和三维显示技术的系统构造方法,提出一种基于线状阵列的三维活动图像显示的方法.首先通过理论推导,计算出投影仪的实际光路模型.随后进行数值仿真,将仿真结果和实际情况项对比,分析并得出显示系统中景深的标定方法.通过有效结合投影仪的投射光路和观察者的视觉要求设计线状显示阵列的拓扑结构,通过光学投影的科学计算进行显示系统的标定和修正,并搭建原型系统开展了多组活动图像显示的实验,验证了本文提出的空间显示方法的有效性.本文提出的设计方法能够可靠地建立三维空间与投影数据之间的映射关系,研究成果能广泛地应用于户外演出、视频广告、空间游戏等商业、生活领域. 展开更多
关键词 线状阵列 空间显示 系统标定 系统修正
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基于双目立体视觉的三维重建方法 预览 被引量:2
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作者 张如如 葛广英 +3 位作者 申哲 朱荣华 张广世 孙群 《扬州大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第3期5-10,共6页
基于双目立体视觉视差原理,结合halccm视觉开发库标定摄像机的内外参数,利用标定结果校正目标图像;引入多重网格算法以及像素灰度、梯度、平滑度相结合的相似度判断准则对校正图像进行立体匹配,获得连续稠密的视差图;根据深度信息恢复... 基于双目立体视觉视差原理,结合halccm视觉开发库标定摄像机的内外参数,利用标定结果校正目标图像;引入多重网格算法以及像素灰度、梯度、平滑度相结合的相似度判断准则对校正图像进行立体匹配,获得连续稠密的视差图;根据深度信息恢复原理获取三维点云,并采用移动最小二乘法对三维点云进行平滑滤波;最后运用基于贪婪算法的三角剖分实现物体可视表面三维重建,并对重建表面进行形态学处理填补黑洞.实验结果表明,物体重建表面光滑连续,视觉效果令人满意. 展开更多
关键词 双目立体视觉系统 系统标定 多重网格算法 移动最小二乘算法 三角剖分
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大型工件单目结构光三维扫描方法 预览 被引量:3
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作者 陈思豪 王中任 +1 位作者 肖光润 晏涛 《激光与红外》 CSCD 北大核心 2018年第11期1358-1362,共5页
针对大型工件,提出了一种基于单目线结构光三维扫描的方法。通过引入线结构光平面建立了视觉传感器数学模型和多项式模型,并使用高精密手动平移台控制平行线靶标在6个固定位置的移动对相机和光平面进行标定,提高标定的精度和准确度... 针对大型工件,提出了一种基于单目线结构光三维扫描的方法。通过引入线结构光平面建立了视觉传感器数学模型和多项式模型,并使用高精密手动平移台控制平行线靶标在6个固定位置的移动对相机和光平面进行标定,提高标定的精度和准确度。同时对测量工件部分精准定位有效区域,减小程序运算量。该扫描方法可直接构建传感器的测量坐标系,过程简单,速度较快。通过对大尺寸铝合金铸件进行扫描测试,选取了合适的扫描速度v=1.25mm/s,在满足精度的前提下提升了工业应用的效率。实验结果证明,此种方法能够有效准确的对物体表面进行重构,平均误差小于0.1mm,具有较高的精度。 展开更多
关键词 大型工件 线结构光 三维测量 系统标定
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基于卡尔曼滤波原理的机车轮对系统标定方法 预览
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作者 骆骏德 潘存治 赵乐 《承德石油高等专科学校学报》 CAS 2018年第1期43-47,共5页
针对激光位移传感器引入的噪声信号,利用卡尔曼滤波原理对测量信号进行标定,完成了标定的仿真分析。在分析了激光位移传感器高度差标定原理的基础上,按照先单个后两个的顺序对激光位移传感器的高度定位误差与轮对半径和高度定位误差与... 针对激光位移传感器引入的噪声信号,利用卡尔曼滤波原理对测量信号进行标定,完成了标定的仿真分析。在分析了激光位移传感器高度差标定原理的基础上,按照先单个后两个的顺序对激光位移传感器的高度定位误差与轮对半径和高度定位误差与轮对半径计算误差分别进行仿真分析。结果表明,采用卡尔曼滤波法对激光位移传感器采集信号进行估计和平滑后,可有效降低测量误差,信号经由卡尔曼滤波标定和高度定位误差标定,轮对半径R的计算误差可以满足小于0.5mm的要求。 展开更多
关键词 机车轮对 卡尔曼滤波 系统标定
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一种基于投影云纹法的三维形貌测量技术及其标定方法 被引量:1
14
作者 唐颖 姚骏 陈巨兵 《实验力学》 CSCD 北大核心 2018年第5期665-674,共10页
投影云纹法测量物体的三维形貌具有非接触式、快速、全场测量的优势,且计算结果的分辨率和精度都很高。本文提出了一种新的投影云纹系统测量三维形貌的计算和标定方法,这种方法适用于由投影仪直接投影栅线的投影云纹系统,对光路没有... 投影云纹法测量物体的三维形貌具有非接触式、快速、全场测量的优势,且计算结果的分辨率和精度都很高。本文提出了一种新的投影云纹系统测量三维形貌的计算和标定方法,这种方法适用于由投影仪直接投影栅线的投影云纹系统,对光路没有特殊相对位置要求,标定过程对设备的要求低,简单易行,仅需一大一小两块平整的标定板即可实现对整个系统的标定。其可行性、正确性以及高精度的特点都被真实物体测量证实。 展开更多
关键词 投影云纹 表面形貌 灵敏度系数 系统标定
一种船用测量模块改型设计 预览
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作者 王皆欢 邱怡岑 《上海船舶运输科学研究所学报》 2018年第2期45-50,共6页
MA32XX系列32点测量模块在应用过程中,故障率有偏离预定设计范围的趋势。通过分析现有测量模块的信号标定、模块响应时间和测量精度中存在的问题,对测量模块进行改型设计。在数据采集功能的实现上,采用高精度A/D转换芯片结合LPC177... MA32XX系列32点测量模块在应用过程中,故障率有偏离预定设计范围的趋势。通过分析现有测量模块的信号标定、模块响应时间和测量精度中存在的问题,对测量模块进行改型设计。在数据采集功能的实现上,采用高精度A/D转换芯片结合LPC1778芯片架构;在信号局部调整功能的实现上,引入CANopen对象字典的方法。同时引入多任务系统,可提高测量模块的采集精度、缩短标定时间及响应时间。 展开更多
关键词 系统标定 局部调整
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拟合阶次对基于多项式拟合的相位—高度映射关系的影响 预览 被引量:4
16
作者 万安军 赵勋杰 《光电技术应用》 2018年第3期29-34,共6页
相位—高度映射系统标定对相位测量轮廓术三维重建与检测的精度起到决定性的作用,主要研究拟合阶次对基于多项式拟合的相位—高度映射系统标定精度的影响。通过1~6阶次的多项式拟合标定和三维高度重建,发现拟合阶次为1~4时可以取得较好... 相位—高度映射系统标定对相位测量轮廓术三维重建与检测的精度起到决定性的作用,主要研究拟合阶次对基于多项式拟合的相位—高度映射系统标定精度的影响。通过1~6阶次的多项式拟合标定和三维高度重建,发现拟合阶次为1~4时可以取得较好的高度重建精度(绝对误差Δ〈5μm)。对1~4阶次的多项式拟合标定系数进行进一步地研究分析,并发现当拟合阶次为2时,拥有较高的重建精度(绝对误差:Δ=1.36μm;相对误差:δ=1.34%)和稳定性(平均标准差:σ=0.262)。 展开更多
关键词 多项式拟合 相位—高度映射 系统标定 相位测量轮廓术 三维重建
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一种提高相位-高度映射精度的标定方法 被引量:2
17
作者 马秋娜 曹益平 +3 位作者 陈澄 万莹莹 付光凯 王亚品 《光学与光电技术》 2018年第3期1-7,共7页
在相位测量轮廓术中,传统的相位-高度映射通过对若干已知高度平面的单次数据采集来完成标定。在标定过程中,不同时刻所采集的数据肯定有所不同,从而在标定时计算出的待标定系数也有所不同,这就影响了相位-高度映射精度。为了提高相位-... 在相位测量轮廓术中,传统的相位-高度映射通过对若干已知高度平面的单次数据采集来完成标定。在标定过程中,不同时刻所采集的数据肯定有所不同,从而在标定时计算出的待标定系数也有所不同,这就影响了相位-高度映射精度。为了提高相位-高度映射精度,提出了对参与标定的平面进行多次测量,从而能得到多组标定系数,采用平均标定系数来代替单次标定系数的标定方法,使标定系数更加真实稳定,受时间的影响减小。通过测量若干给定高度平面验证了该方法的有效性,通过测量"心"形物体的三维面形验证了该方法的实用性,表明该方法能有效提高相位测量轮廓术测量精度。 展开更多
关键词 三维测量 相位测量轮廓术 系统标定 相位高度映射 三维重构
单摄像机单投影仪结构光三维测量系统标定方法 预览
18
作者 耿楷真 高治华 《应用光学》 CSCD 北大核心 2018年第2期225-229,共5页
系统参数的标定是结构光三维测量系统工作的基础,且参数标定的精度直接影响测量的精度,其中投影仪目前还存在标定过程复杂、精度较低等问题。为解决该问题,通过投影一组圆阵图案到一块本身带有特征圆的平板上,并由摄像机拍摄;基于二维... 系统参数的标定是结构光三维测量系统工作的基础,且参数标定的精度直接影响测量的精度,其中投影仪目前还存在标定过程复杂、精度较低等问题。为解决该问题,通过投影一组圆阵图案到一块本身带有特征圆的平板上,并由摄像机拍摄;基于二维射影变换理论,通过误差补偿法建立投影仪图像坐标和摄像机图像坐标的对应关系,利用该对应关系计算获取标定点的投影仪图像坐标;以标定点的两组图像坐标和世界坐标为初始值,使用非线性算法对系统进行全参数整体优化,完成系统的标定。实验验证了系统标定误差最大值小于0.05mm,误差均方根小于0.03mm,结果表明该方法标定过程简单,能够有效地提高标定精度,具有较广的适用性。 展开更多
关键词 三维测量 系统标定 射影变换 全参数优化
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智能激光3D投影空间定位精度分析 预览 被引量:1
19
作者 郭丽丽 李丽娟 +1 位作者 侯茂盛 林雪竹 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2018年第8期121-129,共9页
为了解决激光3D投影定位无法兼顾高精度、实时性、智能补偿定位的问题,搭建了一种基于激光跟踪定位技术的智能激光3D投影系统,并进行空间精度分析。首先,建立激光3D投影系统数学模型;其次对激光3D投影系统进行光学中心标定,再利用... 为了解决激光3D投影定位无法兼顾高精度、实时性、智能补偿定位的问题,搭建了一种基于激光跟踪定位技术的智能激光3D投影系统,并进行空间精度分析。首先,建立激光3D投影系统数学模型;其次对激光3D投影系统进行光学中心标定,再利用投影承接部件基准点对部件坐标系进行标定,从而完成智能激光3D投影系统的标定及搭建;最后,建立智能激光3D投影定位精度模型。仿真结果显示,激光3D投影仪投影区域中间部分精度最佳,由激光跟踪测量精度引起的投影承接面投影点误差小于投影仪引起的投影承接面投影点误差。实验结果显示:在3~4 m的投影距离上,所研制的智能激光3D投影系统的投影形状及位置准确度可以优于0.3 mm。与传统的激光投影系统相比,该系统解决了大尺寸投影承接部件不能大量安装合作目标问题,使工作中无需目标反射头及校准工装,省略校准过程,当投影系统或被测部件移动或漂移时,智能化识别、解算、补偿相对位移量,保证实时、精确投影至正确位置,极大提高了投影定位系统的工作精度和定位效率。 展开更多
关键词 智能激光3D投影 系统标定 投影定位精度
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飞机零部件表面缺陷数字化测量方法的研究与应用 预览
20
作者 韦余雷 《测控技术》 CSCD 2018年第B09期308-311,共4页
在分析条纹投影测量表面轮廓方法的基础上,介绍了零件表面缺陷尺寸的数字化测量方法,并针对不同类型和小尺寸零件的缺陷进行实验测量。结果表面,采用条纹投影测量技术解决了复杂零件表面缺陷轮廓的精确测量难题,并证实了该方法的可行性。
关键词 条纹投影技术 表面轮廓 缺陷尺寸 测量方法 系统标定
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