双目ccd测量系统的标定和应用研究

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1、上海交通大学硕士学位论文双目CCD测量系统的标定和应用研究姓名：王柏玲申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：赵毅2003.1.1上海交通大学硕士论文双目CCD测量系统的标定和应用研究摘要现代工业正在朝着数字化信息化的方向发展三维测量技术是产品数字化的重要工具CCD结构光测量系统是最近国外才发展起来的一种先进的三维测量技术与目前广泛使用的激光点扫描和线扫描技术相比较这种技术一次测量一个面可以快速得到大量的点云对其进行研究开发具有重要的理论和实际价值测量系统结构参数的标定是被测物体三维坐标求解的先决条件也是影响测量精度的重要因素本文对双目CCD测量系

2、统中的标定技术进行了深入的理论和实验研究本论文的研究分为六个章节展开第一章对国内外测量技术和摄像机标定技术进行了广泛的文献研究第二章针对本论文采用的测量装置提出了一种新的标定方法即采用简单特定已知的标定物平面模板以小孔成像模型为摄像头模型引入图像序列的约束关系的传统与自标定技术结合的标定方法本章介绍了小孔成像模型和双目CCD测量系统模型阐述系统参数和参数的求解算法空间坐标转换小孔成像投影变换和图像序列约束关系变换然后也介绍了系统的测量算法基于外极线匹配测量算法用标定好的系统测量单个空间点的三维坐标第三章研究了用到的图像处理算法图像二值化点的边缘跟踪I上海

3、交通大学硕士论文双目CCD测量系统的标定和应用研究模板图像的几何匹配算法第四章对提出的标定算法进行实验研究摄像机固有参数可预先已知所以本文先单独试验验证固有参数对无可比性的变化性参数摄像机的相对位置关系的标定采用由测量结果来验证的间接实验方法实验表明本文提出的标定算法是正确的第五章研究了影响标定精度诸因素图像噪音像素比模板平面度图像序列位置关系并提出了解决方法对图像进行滤波可减小噪音影响像素比的影响采用亚像素为单位及更准确的点坐标计算算法解决确保模板面平整可减小模板平面度因素的影响图像序列位置试验证明在45度左右可减小影响关键词CCD内部参数相对位置标定

4、三维测量II上海交通大学硕士论文双目CCD测量系统的标定和应用研究AbstractThecalibrationandpracticeofBinocularCCDmeasuresystemModernindustryrequiresthetechnologydevelopquickly,asanimport-antpartofmoderntechnique,measurementisneededtodeveloptoo.AtechniquetocalibrateBinocularCCDmeasuresystemandputitinpracticeispro

5、posedbasedonapinholecameraandaBinocularCCDmeasuresystemmodel,itrealizetherelativepositionbetweenthetwoCCDinrelativecoordinatesandintrinsicparameterstobereadyforthemeasureinfuture.Aplanarpatternisusedtorealizethecalibration,whichiseasilytobetracedandlocated.ProgramonVC,Realdatahav

6、ebeenusedtotesttheproposedtechnique,andverygoodresultshavebeenobtained.Theproposedtechniqueiseasytobeusedanditcanbeapplytorealworlduse.Thepaperisorganizedasfollows.Section1describesthedevelopmentofmeasurementtechnologyandcalibrationofcamera.Section2describesthebasictheoryofcalibr

7、ationandpracticeofcamera.Section3describestheimageprocesstechnique.Section4providestheexperimentalresults.RealdataareusedtovalidatetheIII上海交通大学硕士论文双目CCD测量系统的标定和应用研究proposedtechnique.Section5discussestheerrorsinstudy,andsettlementisputout.IntheAppendix,weprovideanumberofdetailsont

8、heprogrammingofprocessofthemodelplaneand