基于双目视觉的焊接零件位姿误差检测方法研究

《基于双目视觉的焊接零件位姿误差检测方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TP39学校代码10590UDC621密级公开深圳大学硕士学位论文基于双目视觉的焊接零件位姿误差检测方法研究胡国勇学位类别工程硕士专业学位专业名称机械工程学院（系、所）机电与控制工程学院指导教师彭小波副教授深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文基于双目视觉的焊接零件位姿误差检测方法研究是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，

2、均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日基于双目视觉的焊接零件位姿误差检测方法研究摘要近年来，线性摩擦焊在加工领域中发挥着越来越大的作用，具有传统的焊接无法相比的优点。线性摩擦焊的焊缝强度能达到与焊件材料等强度，能实现不规则零件的焊接并且质量稳定。在零件焊接后，需要对零件的位姿情况进行测量。根据位姿情况，与理想模型比较得到位姿偏差，从而会得到多余余量，生成数控机床精加工刀轨。双目视觉测量是非接触式测量，不会损伤工件表面；并且检测时工件无需卸下，具有测量速度快和效率高

3、等特点。计算机视觉在工厂领域中已经得到广泛的应用，主要应用于产品缺陷检测、尺寸测量、目标识别、工件定位等。论文描述了视觉空间坐标系之间的相互转化，建立了双目视觉系统和位姿解算的数学模型，结合计算机视觉和图像处理技术，设计了一种基于双目视觉对焊接零件位姿误差情况测量的方法，并以焊接叶盘为模型进行算法仿真试验。首先，论文建立了双目视觉系统的数学模型，用SVD算法对位姿求解，并对相机的内外参数进行了标定，得相机实际的参数值。然后在叶盘毛坯上精加工出用于定位的凸台结构，在焊件叶片凸台贴上标记点并对标记点进行拟合求

4、得圆心。针对标记点提取准确性的不足，论文设计了准确的标记圆拟合方法-通过聚类对图像进行分割，然后再通过改进后的最小二乘法对椭圆进行拟合并求得椭圆的参数，并用C++程序进行了仿真与论证，能达到满意的效果。其次，在分析双目视觉成像特性的基础上，设计了特征点匹配的方法（首先基于灰度相关的特征点匹配，然后基于极线约束剔除错误匹配）。在此基础上，最后利用C++和OpenCv图像处理函数库，在VisualStudio平台上设计开发了相应的原型系统，对系统软硬件进行设计，对位姿误差情况进行了仿真实验，给出了相机立体标定

5、结果、特征点匹配试验结果和三维坐标求解与位姿误差解算的结果，并对结果进行总结分析。关键字：双目视觉；线性摩擦焊；位姿检测；图像处理TheresearchonpositionandposeerrordetectionmethodofweldingpartsbasedonbinocularvisionAbstractInrecentyears,thelinearfrictionweldingisplayinganincreasinglyimportangroleinthefieldofprocessing,a

6、ndhastheadvantageofthetraditionalweldingcannotbecompared.WeldstrengthofLFWishighasweldingmaterials.Inaddition,LFWcanrealizetheirregularpartstoweldandtheweldingqualityisstable.Afterthepartsarewelded,thepositionofthepartsshouldbemeasured.Accordingtotheposit

7、ion,thepositionerroriscomparedwiththeidealmodel,whichcangettheextramarginandgeneratetheprecisionmachiningtoolpathofCNCmachine.Binocularvisionmeasurementisanon-contactmeasurement,whichhastheadvantagesofhighspeedandhighefficiency.Computervisionhasbeenwidely

8、usedinindustrialfield,themainproductsaredefectdetection,sizemeasurement,targetrecognition,andworkpiecepositioning.Thepaperdescribedthemutualtransformationbetweenvisualspacecoordinates,andestablishedabinocularvisions