基于双目视觉的工件尺寸测量方法研究

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1、分类号：TP391.41单位代码：10190研究生学号：201305025密级：无硕士学位论文基于双目视觉的工件尺寸测量方法研究ResearchonMeasurementMethodofArtifactSizebasedonBinocularVision研究生姓名：郑立明专业：控制科学与工程指导教师姓名：于微波指导教师职称：教授2016年4月长春工业大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《基于双目视觉的工件尺寸测量方法研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已

2、经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春工业大学硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春工业大学硕士学位论文版权使用规定”，同意长春工业大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日校内指导教师签名：年月日硕士学位论文摘要随着计算机技术的飞速发展，基

3、于机器视觉的图像处理技术近年来在物体测量方面中越来越受到青睐。在以智能化为核心的“工业4.0”时代大背景下，机器视觉技术尤为重要。作为机器视觉一个分支的双目立体视觉技术同样不可忽略，它是将三维的客观物体拍摄成二维的数字图像，根据图像去提取、分析信息和理解空间物体。在先进制造业生产中，采用先进的在线检测技术对工件多规格尺寸进行快速、准确的测量，对于提高制造加工效率、质量和降低成本具有重要意义和广泛的应用前景。本文主要针对基于双目视觉的工件尺寸测量系统进行了研究。（1）在摄像机标定方面，为了使双目视觉测量系统能够实现快速准确的测量，需要选择一种简单方便、精度高、易实

4、现的标定方法。在分析了现有的摄像机标定方法的基础上，采用了一种Zhang提出的基于平面模板的摄像机标定法。（2）在图像去噪方面，针对在具有光滑表面的工件检测过程中，在物体表面出现的高光现象，提出了一种基于色度空间结合亮度调校多项式的方法来处理图像中出现的高光现象，在降低了高亮度区域的亮度值的同时，不改变低亮度区域的亮度值，并且能够很好地保留原始图像中的纹理特征信息。（3）在立体匹配方面，针对双目视觉测量系统要求的立体匹配算法的高精度、高正确率、高效率等，在研究分析了多种立体匹配算法的优缺点后，提出了一种基于SIFT特征的快速立体匹配算法。在得到稳定的SIFT特征

5、描述子后，在极线约束基础上，采用了RANSAC（随机采样一致性）算法对图像变换矩阵进行求解与精炼，并结合了引导互匹配法和投票过滤法来提高匹配的速度与精度。（4）在研究了机器视觉尺寸测量国内外研究现状的基础上设计开发了双目视觉系统工件尺寸测量系统，完成了双目视觉的工件尺寸测量系统的硬件平台搭建以及软件系统的功能调试，实现了对工件尺寸的测量。关键词：双目视觉摄像机标定色度空间立体匹配SIFT特征I硕士学位论文AbstractWithdevelopmentofcomputertechnology,imageprocessingbasedonmachinevisionh

6、asbeenmorepopularinobjectmeasurementinrecentyears.Underthebackgroundof“Industry4.0",machinevisiontechnologyisveryimportant.Asabranchofthemachinevision,thebinocularstereovisiontechnologycannotbeignored.Itisthatextractingandanglicizinginformationfromtwo-dimensionalimageandunderstanding

7、ofspaceobjects.Inproductionofadvancedmanufacturing,itcanimprovemanufacturingefficiencyandqualityandreducecostusingadvancedonlinetestingtechnology.Inthispaper,themeasurementsystemofartifactsizebasedonbinocularvisionisstudied.(1)Inthecameracalibration,inordertomakethebinocularvisionmea

8、surementsyst