基于单目视觉空间坐标测量方法的研究

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1、?合肥工业大学fIIIIIIIrlIrlllUIlrllfY1886182本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答主席：委员：导师：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金目巴工些太堂或其他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说明并表示谢意。学位论文作者签字：签字日期：年月Et学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金胆王些盔堂有关保留、使

2、用学位论文的规保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借授权金起王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：导师签名：签字日期：电话：邮编：基于单目视觉的空间坐标测量方法研究摘要由于现代工业现场三维尺寸测量的需求，视觉测量技术以其检测精度高、工作效率高和非接触式测量等特点在现代工业现场检测中得到快速的发展与应用。根据现在工程应用对视觉测量技术的需求，需要我们对这方面的技术进行研究。通过

3、对现有的摄像机标定技术的分析，了解了不同标定技术的不同应用领域。传统标定方法精度比较高，适用于能利用标定靶进行标定的场合；机器人手眼定标技术需要高精度可控机械手臂的配合，对测量硬件要求比较高；自标定技术相比较来说精度较低，用于工业现场的情况比较少，大多应用于建筑物的外形测量。由于传统三维标定靶制作成比较本高，而且以目前的加工高水平很难保证标定靶的精度，所以现实实验中人们一般使用加工精度比较高但制作成本比较低的二维标定靶。文中给出了一种利用二维标定靶标定CCD摄像机的方法，通过对三维重构的精度分析得知，该标定方法精度较高，完全可以满足实验的要求。文中对摄像机模型进行了详细的分析，通过数据仿真

4、模拟详细分析了线性模型与非线性模型下，每种摄像机模型的精度。最终确定了采用精度较高的多项式拟合的非线性模型作为实验模型。在单目视觉测量系统中，针对两种不同的重构方法，进行了数据模拟，选取了其中一种精度较高的重构方法。通过对平面金属靶进行实际测量，测量结果符合预期的目标，能达到O．5‰的测量精度。并且在文中讨论了会影响测量精度的主要因素。关键字：三维尺寸；视觉测量；CCD摄像机；摄像机标定；三维重构onmethods，usedmoreinthemeasurementofbuildingformthanindustrialsite．Astheproductioncostoftraditiona

5、l3Dcalibrationtargetishigh，andthecurrentprocessinglevelisdifficulttoensuretheaccuracyofcalibrationtarget，SOnowpeopletendtoUSe2DcalibrationtargetofHighprecisionandlowcostproduction．ItgiveSamethodofhigherprecisiontocalibrateCCDcamerausing2Dcalibrationtarget，whichcanfullymeettherequirementsoftheexper

6、imentsthroughanalysisoftheaccuracyofthree-dimensionalreconstruction．Itgivesadetailedanalysisforthecameramodel，andtheaccuracyofeachcameramodelunderthelinearmodelandnonlinearmodelusingdatasimulation．Finally,Weadoptthepolynomialnonlinearmodelwithhigherprecisionastheexperimentalmodel．Inmonocularvision

7、measurementsystem，weselectahighprecisionreconstructionmethodfromtwodifferentmethodsusingdatasimulation．Throughtheactualmeasurementofplanarmetaltarget，theresultswhichcanreach0．5％00meetthedesiredobjective．Anditdisc