型钢轮廓线结构光检测方法-研究

《型钢轮廓线结构光检测方法-研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、◆●卜●5．1激光器的校准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一505．2摄像机标定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．505．2．1DLT摄像机标定方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯515．2．2摄像机模拟标定结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．545．2．3摄像机标定结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．555．3系统重复性检验与型钢测量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．565．4系统误差分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯585．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一58第六章总结和展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．60发表论文和科研情况说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯64致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．65卜4第一章绪论1．1课题来源及研究目的第一章绪论H型钢是制作钢结构建筑的龙骨，由于其截面经济合理、性能优越，成为建筑钢结构体系中重

3、要的材料组成部分，从而被广泛应用于国民经济建设的各个领域，工业厂房，特别是重工业厂房中的承重框架梁、柱构件；化工行业的大量管廊和罐体、塔体设备支架；冶金行业的炼钢平台、高炉框架、厂房、轨道等；电场的煤仓、汽机岛、输出长廊等；以及陆地和海洋石油钻井平台、车辆、仓储式大型超市、桥梁隧道等大型施工等等n，。在制作不同的钢结构时，要完成切割、焊接、倒角、钻孔等多种程序，加工时需要进行多次的定刀操作。由于工厂生产加工出来的H型钢都存在一定的制造误差，比如其宽度、高度、翼缘的宽度及直线度等均难达到标准值，甚至在运输存储过程中导致的H型钢的微变形，尤其是对型钢长度方向

4、的直线度的影响，这使得H型钢的尺寸测量成为型钢的精密加工及切割不可缺少的部分。某单位在进行型钢的切割、焊接过程中，目前采用传统的人工方式对型钢的尺寸进行测量，即每次重新定位刀时，人工的用卡尺等工具测量型钢的高度，翼缘的厚度及型钢的半宽度等参数。这种方法检测速度慢，劳动强度大，准确度低，不能及时为调整加工设备提供可靠的数据。在给工厂增加了巨大的人工成本和管理成本的同时，仍然得不到满意的检测效果。这种测量方式的实际应用价值不高，已远远不能适应现代工业／JHq--的发展，满足不了人们对工业加工速度的要求。若选择进口测量设备，可以解决人工测量的速度慢，数据精度低

5、等问题，但是往往要花费很高的购置费，而且由于存在技术壁垒，一旦出现问题，维修时间和费用都让企业难以承受。因此，受该单位委托，进行型钢轮廓尺寸检测的方法研究，以实现型钢尺寸的自动测量。近几年，由计算机视觉派生的视觉检测技术在测量领域的应用日益广泛，包括机器人智能化乜1、自动车导航∞1、目标跟踪H3及各种工业检测隋儿明口3、医疗阳1和军事应用等，特别是在三维测量中，随着计算机技术及视觉检测手段的发展体现了巨大的优越性，已成为一种重要的检测手段。计算机视觉的特点是自动化、客观、非接触、高精度，它注重的是精度和速度，以及工业现场环境下的可靠性。这些特点恰与型钢检

6、测的要求相符，同时鉴于钢铁切割现场的复杂环境，应用视觉检测技术来实现在线测量是比较合理的一种方法。第一章绪论1。2计算机视觉三维测量方法伴随着本世纪60年代激光技术、CCD器件的相继问世和计算机技术的飞速发展，计算机视觉技术应运而生，并迅速在工业无损检测领域推广普及开来，有效的拓展了检测技术的应用范卧91。传统的成像技术将立体的景物经过透视投影在二维平面上，损失了景物的深度信息，虽然人眼能够通过许多复杂的暗示判别出物体的远近，但对于计算机而言，目前这还无法直接实现。三维测量系统利用CCD摄像机作为图像传感器，综合运用图像处理、精密测量等技术进行非接触的三

7、维坐标测量，具有精度高、效率高、自动化程度高、造价较低等优点，在机器人视觉、工业产品的加工和检测以及国防航天等领域都有着广泛而重要的应用意义Ilo】。一般来说，常用的三维测量方法主要可分为被动式和主动式两大类。被动式测量方法的景物照明由物体周围的背景光来提供，如摄影测量法等，而主动式测量方法则是使用一个专门的光源对被测物体进行照明，如相位测量法、结构光方法等。1．2．1摄影测量法摄影测量法【ll】，可以分为单目视觉法、双目视觉法、三目视觉法。(1)单目视觉方法【121【131．单目视觉方法是指只采用一台数码相机或摄像机拍摄单张图片来进行测量工作。相对于双

8、目视觉方法，结构简单，摄像机的标定也较简单，可以对不同深度的多个目标测距，同时避