基于双目视觉零件位姿确定的研究

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1、密级：公开工学硕士学位论文基于双目视觉零件位姿确定的研究StudyoftheRecognitionforPositionofPartsBasedonBinocularStereoVision培养单位：机械工程学院专业：机械制造及其自动化研究生：杜小强指导教师：王战中副教授二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它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

2、说明并表示了谢意。签名：日期：1关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：1导师签名：日期：摘要摘要随着制造业技术的快速发展，工业系统也逐渐向智能化、自动化方向发展，传统的工业测量系统柔性化低、人工成本大，在许多方面已经满足不了制造业的要求。在工业

3、检测系统中加入机器视觉技术，系统自动检测的效率大大提高。双目立体视觉测量的测量精度高，测量速度快，而且属于非接触测量，是测量技术中的重要研究方向。本文对基于双目立体视觉系统对零件的三维测量进行深入的研究，针对测量算法和标定方法进行改进，提高三维测量的精度和效率，具体研究内容有以下几个方面：首先介绍了双目立体视觉在测量方面的发展现状及国内外的科研成果。根据测量要求，对软件模块和硬件模块进行设计，完成了硬件与软件的对接，最终组建了一套对零件位姿测量的双目立体视觉系统。对双目立体视觉系统的测量原理进行分析，建立双目立体视觉系统数学模型。根据建立的数学模型进行定量分析，确定了系统参数对测量精度

4、的影响。利用系统对零件进行三维测量时，必须要对系统进行标定，标定结果的精确度对测量结果影响巨大。为了能够准确的求出系统的标定参数，首先对标定方法进行研究，提出基于HALCON对双目立体视觉系统的标定方法，利用自制的标定板对系统进行标定实验，求出系统的标定参数。在特征点提取和图像匹配的过程中，对特征点检测算法进行研究，根据Harris算法和SIFT算法的特点，对特征点提取方法进行改进，提出基于SIFT算法的归一化图像匹配方法，并且进行了实验验证。根据获得的特征点坐标，获得匹配点视差，完成对空间三维点的重建。通过实验，把二维图进行三维显示，求出零件的位姿。关键词：双目立体视觉；摄像机标定；

5、特征点检测；图像匹配；三维重建AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofmanufacturingtechnology,theindustrygraduallytowardsintelligence,automationdevelopment,thetraditionalindustrialdetectionsystemflexiblebottom,laborcosts,inmanywaysalreadycannotsatisfytherequirementsofmanufacturing.Theadditionofmachinevisionte

6、chnologytotheindustrialinspectionsystemcannotonlyimprovetheautomationdegreeofthesystem,butalsoreducethecostandimprovetheworkingefficiency.Binocularstereovisionmeasurementtechnologyisanimportantbranchofmachinevision.Ithastheadvantagesofhighaccuracy,fastspeedandnon-contactmeasurement.Itisaresearch

7、hotspotinmeasurementtechnology.Inthispaper,basedonbinocularstereovisionsystemofcomponentsofthethree-dimensionalmeasurementofin-depthresearchandexperimentation,andcalibrationmethodformeasuringalgorithmwasimproved,3dmeasuremen