移动视觉精密测量关键技术的研究

《移动视觉精密测量关键技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、移动视觉精密测量关键技术的研究移动视觉精密测量关键技术研究一级学科:仪器科学与技术学科专业:测试计量技术及仪器研究生:郭磊指导教师:邾继贵教授天津大学精密仪器与光电子工程学院二零一一年五月一苓一一年丑月,.~。Ⅲ¨?洲独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得丕鲞盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。婚’..学位论文作者签名:备磊签字胁驯年多月/日

2、‘●学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丕鲞苤茎有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤鲞盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明簟~学位论文作者签名:鸯磊别醴各伪梭,日签字日期:勾//年‘月日签字日期:知//年/月/’..口’?一一,一,■摘要面对现代先进制造工业对精密测量技术提出的迫切需求,研究移动视觉精密测量方法及其关键技术,旨在解决大型设备制造领域中大尺寸空间坐标静态精密测量问题。移动视觉测量

3、利用单个手持相机在空间多个方位对被测物成像,基于空间光束交会约束建立平差优化模型,利用非线性数学方法进行求解,获得空间点的精确三维坐标。深入研究移动视觉测量的理论原理和实现方法,搭建硬件系睡统,在此基础上针对如何提高移动视觉测量精度、拓展移动视觉测量应用范围等关键技术问题进行重点研究,为发展移动视觉测量方法解决工业制造中存在的特▲定应用需求提供理论依据和技术基础。论文完成的主要工作有:、概括总结现代先进制造对精密测量技术的迫切需求及其特点,深入讨论移动视觉精密测量技术的产生及发展历程,分析存在大量应用需求的工业制造领域,综合应用需求、技术发展及研究基础三个方面因素阐述

4、课题的来源及研究意义;概述移动视觉测量的实现方法和各项关键技术。、研究移动视觉精密测量的理论原理和实现方法,重点关注方法实现的关键技术。在讨论相机成像模型的基础上深入研究光束平差模型的建立和求解方法,研究有针对性的图像预处理方法和在此基础上实现的图像特征质心精确提取方法及编码标志准确识别算法、基于编码标志的测站自动定向方法和基于对极几何约束的单极线匹配及改进的双极线匹配方法。搭建移动视觉测量系统并对方法可行性及测量精度进行实验验证。、重点研究光束平差优化的精度问题。从光束交会的空间几何关系出发,’分离光束平差优化的误差因素,通过仿真和实验的方法,深入讨论相机成型模型,

5、精度对优化精度的影响;研究光束平差模型的差异对优化精度的影响,包括两方钿面:一是相机内参数模型是否固定引起的模型差异影响,二是测站交会约束不同导致的模型差异影响,通过实验验证进行定性分析,总结结论,为进一步提高移动视觉测量系统的精度提供基础和指导。、研究一种不基于粘贴标志的移动视觉测量方法,拓展移动视觉测量满足特定应用需求。详细阐述方法整体实现流程,深入研究测站自动定向技术,分析定向方法的误差及可行性,通过实验验证测站自动定向的可行性及整体测量精度。、研究面向工业机器人的移动视觉测量方法,拓展移动视觉测量满足柔性制造中的应用需求。重点研究基于机器人运动学模型实现的测站

6、自动定向技术,.、,‖通过实验对方法可行性进行验证。针对机器人定位误差,研究基于点透视定位算法的补偿方法;分析机器人定位误差的特点,改进点透视定位姿态估计算法,使其能够有效补偿机器人定位误差,通过仿真实验验证方法可行性。关键词:大尺寸精密测量光束平差优化精度测站自动定向绝对无干扰测量机器人移动视觉测量机器人定位误差补偿■,”●..静?.,.▲,..:....,...,,....’.▲、.....,........:?’一,目录第一章绪论。.引言??...移动视觉精密测量的发展.移动视觉精密测量的应用需求.移动视觉精密测量及其关键技术?...本文的主要研究内容??..第

7、二章移动视觉测量系统?。.光束平差优化..相机成像模型??一..光束平差模型及求解.图像精密处理..图像预处理。..图像特征位置提取?...编码标志识别...图像精密处理算法流程?...测站自动定向??..图像特征自动匹配...对极几何约束...单极线匹配及误差分析?....基于三幅图像的双极线匹配??一●.移动视觉测量系统实验.本章小结?~第三章光束平差优化技术精度研究?.光束平差优化模型分析.相机成像模型精度影响..相机成像模型精度分析?。..相机成像模型精度影响实验...光束平差模型差异影响..光束平差模型差异分析?...相机内参数模型固定与浮