论文摘要
随着科学技术的不断发展,物体三维轮廓的测量技术得到了飞速的发展,三维造型技术已被广泛应用于模具的设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护等各方面。科学研究和工业生产有很多情况需要快速准确地将原有实物转化为计算机上的三维数字模型。目前国内外已经研究出了多种三维轮廓的测量方法,其中激光三角法测量是目前光学测量应用最广泛的方法之一。本文所研究的漫反射接收形式的激光三角法,是一种主动式非接触测量方法,其基本原理是采用线光源作为激光光源利用图像传感器接收激光光源投射到被测物体表面上所产生的图像,再通过图像分析和计算得出被测物体的三维轮廓信息。本文首先介绍了激光三角法的基本原理,然后根据激光三角法的基本原理设计了测量系统的结构,分析系统的标定方法,并提出了一种基于曲线拟合的新的标定方法,减少了标定参数数目,提高了标定精度;在图像处理的过程中,选择了合适的滤波方法对图像进行预处理,提出了运用最小二乘拟合提取激光线中心的方法,减少了图像处理过程中的误差,设计制造了一个比较精确的,而且效率高、速度快、结构简单的物体三维轮廓检测实验系统,通过实验进行了验证。最后,本文对整个测量系统的误差来源进行了分析,在测量过程中采取了相应的措施,保证本三维轮廓测量系统的精度。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 三维轮廓测量技术综述1.1.1 三维轮廓测量技术发展概述1.1.2 目前主要的测量方法介绍1.2 本课题研究的前景和意义1.3 本文研究的主要内容第二章 激光三角法的基本原理2.1 激光三角法基本原理2.1.1 垂直入射法2.1.2 斜入射法2.2 垂直入射法和斜入射法的优缺点2.3 本章小结第三章 激光三角法测量系统的结构设计与标定3.1 测量系统的结构设计3.1.1 测量系统的原理流程3.1.2 测量系统的结构3.2 系统的标定3.2.1 标定方法分析3.2.2 摄像机的标定3.3 本章小结第四章 图像处理与图像重建4.1 图像的预处理4.1.1 图像噪声的来源4.1.2 图像的去噪处理4.1.3 三种滤波方法的效果比较4.2 中心点的提取4.2.1 线激光光源的特点4.2.2 线激光光源中心点的提取方法4.2.3 阀值法、重心法与最小二乘拟合法提取的光心线效果图比较4.3 三维轮廓的重建4.3.1 三维重建方法概述4.4 本章小结第五章 激光三角法测量系统的误差分析5.1 机械系统误差5.2 图像处理误差5.3 实验标定误差5.4 光学系统误差5.5 物体的表面特性引起的误差5.6 提高系统精度的措施5.6.1 机械系统精度的提高5.6.2 光学系统精度的提高5.6.3 标定精度的提高5.6.4 图像处理精度的提高5.6.5 物体的表面特性引起的误差精度的提高5.7 本章小结第六章 总结与展望6.1 总结6.2 展望致谢硕士期间发表的论文参考文献
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标签：激光三角法论文; 漫反射论文; 非接触式测量论文; 曲线拟合论文; 最小二乘拟合论文;
