基于视觉检测的三维图形定位技术的研究

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1、中文摘要在汽车白车身测量中有越来越多的白车身整体误差检测站投入使用，在检测站中要设置很多的视觉传感器，如何准确定位视觉传感器是白车身检测技术的关键。针对这一关键技术，提出了对多维参数进行综合调整的图形定位方法，在该方法中采用了空心正四面体的棱边代表标准汽车车身的棱边来设置传感器，即在没有标准车身的情况下，由正四面体的棱边画出了虚拟的标准车身，故又称为虚拟定位技术。虚拟定位技术的特点是：(1)视觉传感器在检测中被确定于唯一的测量位置：(2)无需全局标定过程，测量精度不受全局标定影响；(3)利用一条虚拟

2、的棱边代替理想车身的棱边，虚拟棱边的坐标位置直接与图纸设计参数相对应；(11)图形显示，使综合调整的过程优于数字式显示，而且观察方便。本文在已有基础上对视觉传感器和虚拟定位技术进行了深入的研究，其中的主要：[作包含以下几个方面：1、对二维视觉传感器的标定进行了研究，根据测量标定理论，结台仪器自身特点提出一种新的便捷的标定调整方法，并进行r标定实验。2、针对二维视觉传感器的调整，设计了光面位置测量仪，其中包括机械设计和电路设计。3、标定后的二维视觉传感器可用于简单的二维长度测量，进行了误差鉴定。4、针

3、对虚拟定位技术，设计了用于定位和鉴定精度的多自由度工作台，此工作台可实现空心四面体在定位中的多自由度变化。5、研究了本系统中需要的图像处理算法，并详细介绍了虚拟定位技术中运用的一种高速、有效的图像处理算法。另外，设计了各种简便的操作界面。6、介绍了鉴定虚拟定位技术重复性误差的方法，著进行了实验，得出]’实验数据。7、基于本论文的研究和实验，对系统进行了重新设计和组装，并设计了应用于训练学生综合实验技能的实验台和教程。关键词：视觉检测图像处理虚拟定位图形定位空心jE四面体ABSTRACTMoreand

4、morevisualinspectionstationsal'eputinaseintheautomobilebody—inwhitemeasurement．Therearemanyvisualsensorsineveryvisualinspectionstation．InaJlautomobilebody_in—whiteinspectionstation，howtOlocatevisualsensorpreciselyisonekeyproblem．Inthisdissertationagrap

5、hicpositioningmethodisproposedtoadjustallthemanydimensionalparameterssynthetically、ahollowtetrahedronisusedforapositioningtargettoreplacealltheedgesofastandardautomobilebody．Soit’Spossibletotraceavirtualstandardautomobilebodywithoutarealbody．Thistechno

6、logyiscalledvirtualpositioningtechnology．Thefeaturesofvirtuallocationtechnologyare：(1)thepositionoftheVisualsensorintheworldcoordinateframeisuniquedetermined；(2)nonecessaryofprocedureofglobalcalibration；(3)onevirtualedgeisusedtosubstituteforedgeofrealb

7、ody，thevirtualedgecarlhasrelationshiptodrawingdirectly；(4)graphicaldisplay,whichmakesthecompositiveadjustmenteasiertOdigitaldisplay,andeasytoobserve，Thedissertationconcentratesonthestudyofvisualsensorandviaua¨ocationtechnology．Themainandcreativeworksin

8、thedissertationincludesthefollowingaspects：1．Thecalibrationofthetwo．dimensiormlvisualsensoriSstudied．Anewcalibrationmethodisproposedbasedonthecalibrationtheoryofmeasurementandthecharacteristicoftheinstrument，andtheprimarycalibratingexpe