基于halcon的板料成形网格应变测量系统的实现

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1、计算机测量与控制．２０１４．２２（１１）自动化测试技术·３５０８·ＣｏｍｐｕｔｅｒＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ文章编号：１６７１－４５９８（２０１４）１１－３５０８－０４中图分类号：ＴＰ３１７．４文献标识码：Ｂ基于ＨＡＬＣＯＮ的板料成形网格应变测量系统的实现项辉宇，韩宝安，刘倩倩，李鹤（北京工商大学材料与机械工程学院，北京１０００３７）摘要：随着计算机技术和信息技术的发展，视觉检测技

2、术被引入到板料成形应变测量中。通过基于先进的图像处理软件ＨＡＬＣＯＮ，利用双目立体视觉原理，对摄像机进行标定，以获取摄像机的内外参数，并分析图像数量对标定准确度的影响。利用视差原理获得匹配点的三维坐标，根据圆形网格变形后的椭圆长短轴的长度变化，计算真实应变，并分析匹配误差对三维重建的影响，用ＯｐｅｎＧＬ语言将应变可视化；在ＶＣ６．０下调用ＨＡＬＣＯＮ的算子库编程实现板料成形网格应变测量系统，实验证明该系统在速度、准确度方面能够达到测量要求。关键词：标定；匹配；三维重建；应变可视化；ＨＡＬＣＯＮＲｅ

3、ａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＧｒｉｄＳｔｒａｉｎＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍｉｎＳｈｅｅｔＭｅｔａｌＰａｒｔＦｏｒｍｉｎｇＢａｓｅｄｏｎＨＡＬＣＯＮＸｉａｎｇＨｕｉｙｕ，ＨａｎＢａｏａｎ，ＬｉｕＱｉａｎｑｉａｎ，ＬｉＨｅ（ＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，ＢｅｉｊｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＢｕｓｉｎｅｓｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄ

4、ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｉｓｕａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｏｔｈｅｓｔｒａｉｎｍｅａｓ－ｕｒｅｍｅｎｔｏｆｓｈｅｅｔｍｅｔａｌｐａｒｔｆｏｒｍｉｎｇ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅａｄｖａｎｃｅｄｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅＨＡＬＣＯＮ，ｕｓｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｂｉｎｏｃｕｌａｒｓｔｅｒｅｏｖｉ－ｓｉｏｎｔｏｃａｌｉｂｒａｔｅｔｈｅｃａｍｅｒａｓｔｏａｃｑｕｉｒｅｔｈｅｃａｍｅｒａｓ’ｉｎｔｅｒｎａｌａｎｄｅｘｔ

5、ｅｒｎａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｉｍａｇｅｑｕａｎｔｉｔｙ＇ｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｃａｌｉ－ｂｒａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙ．Ｕｓｉｎｇｔｈｅｄｉｓｐａｒｉｔｙｐｒｉｎｃｉｐｌｅｔｏｇｅｔｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｏｆｔｈｅｍａｔｃｈｉｎｇｐｏｉｎｔｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｌｅｎｇｔｈｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅｅｌｌｉｐｔｉｃａｌａｘｉｓａｆｔｅｒｃｉｒｃｕｌａｒｇｒｉｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｔｒｕｅｓｔ

6、ｒａｉｎ，ａｎａｌｙｚｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍａｔｃｈｉｎｇｅｒｒｏｒｏｎ３Ｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｖｉｓｕａｌｉｚｅｔｈｅｓｔｒａｉｎｗｉｔｈＯｐｅｎＧＬｌａｎｇｕａｇｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｓｈｅｅｔｍｅｔａｌｆｏｒｍｉｎｇｇｒｉｄｓｔｒａｉｎｍｅａｓｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｃａｌｌｉｎｇｔｈｅｏｐｅｒａｔｏｒｌｉｂｒａｒｙｏｆＨＡＬＣＯＮａｎｄｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｉｎＶＣ６．０．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎａｃｈ

7、ｉｅｖｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｉｎａｃｃｕｒａ－ｃｙａｎｄｓｐｅｅｄａｓｐｅｃｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｓ；ｍａｔｃｈｉｎｇ；３Ｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｉｎｓ；ＨＡＬＣＯＮ０引言１系统原理及组成由于板料成形过程是一个大挠度、大变形的塑性变形过利用双目立体视觉原理，首先对印制有圆形标志点的平面程，粘贴电阻应变片等接触式的应变测量方法无法实施，因标准标定板进行图像采集，对摄像机进行标定，以获取摄像机［１－３］。

8、在网此目前常用坐标网格法获取板料表面的应变分布的内外参数。对摄像机进行校正，两摄像机同时拍摄板料得到格应变测量中，常见的网格类型有方网格、圆网格和混合网左右两幅图像，根据极线约束的原理，对已知点在同一行上进［４］格。１９８９年，Ｊ．Ｈ．Ｖｏｇｅｌ和Ｄ．Ｌｅｅ两人首先将三维视觉测行搜索匹配点，进行图像的匹配，获得视差图像。根据视差值量技术引入到板料成形应变测量中，初步实现了板料成形应获得匹配点的三维坐标，最后根据圆形网格变形后的椭圆长短变的三维化和全场化测量技术，但测量精度和自动化程