基于双目立体视觉的三维特征点测量方法研究

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1、分类号．６１０１８３：ＴＰ２４２单位代码：研究生学号：２０１５５２４０６３密级：公开吉林大学硕士学位论文专北学位（）基于双目立体视觉的三维特征点测量方法研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｈｒｅｅＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＦｅａｔｕｒｅＰｏｉｎｔＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＢｉｎｏｃｕｌａｒＳｔｅｒｅｏＶｉｓｉｏｎ作者姓名：张强类别：工程硕士领域：（方向）控制工程指导教师：洪伟副教授培养单位：通信工程学院２０１８年６月—————————————————————基于双目立体

2、视觉的三维特征点测量方法研究—————————————————————ResearchThreeDimensionalFeaturePointMeasurementMethodBasedonBinocularStereoVision作者姓名：张强领域（方向）：控制工程指导教师：洪伟副教授类别：工程硕士答辩日期：年月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责

3、任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明，：所呈交学位论文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己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学位论文作者签名：曰期：年ｉ月摘要摘要基于双目立体视觉的三维特征点测量方法研究目前，伴随着科学和经济的不断发展，双目立体视觉技术凭借其设备成本低，精度高，非接触等优点越来越广泛地应用于工业检测、航空航天、生物医学等各个领

4、域。本文针对目前工业生产以及工业检测中所出现的问题对双目立体视觉的关键技术进行了研究，并提出了一种基于双目立体视觉的桶箱与桶盖识别和定位方法。本文主要完成了以下工作：第一，本文首先针对在检测时桶盖的表面涂层会反光导致特征点的检测不准的问题，设计出了一种基于双立方插值法的光照补偿算法，该算法有利于提高后续左右两幅图像在图像处理算法中参数或阈值选取的适用性和提取左右两幅图像特征点的准确性。第二，对本文中的目标工件进行了分析，主要针对工件的表面以及工件的外形识别特征。本文根据桶箱特征点的特性设计了基于连通区域的特征点轮廓提取方法，根据桶盖特征点的特性设计了基于Houg

5、h圆和Hough直线变换的特征点提取方法。第三，深入地研究了图像处理技术。根据原始图像的特性，经多种算法对比研究后，确定了合适的图像处理方案，包括桶箱和桶盖图像的滤波，对桶盖进行的边缘检测以及对桶箱进行的二值化。最后利用三维重建原理完成了对特征点的三维坐标计算。第四，根据本文的应用环境自行研发了双目立体视觉硬件系统，并根据检测环境完成了双目立体视觉系统的标定，对采集到的图像进行了立体校正。最后，本文开发了一套基于OPENCV与MFC相结合应用软件，成功实现了对二维特征点的求取以及三维坐标的计算，并且通过实验对三维坐标的准确性和稳定性进行了验证。实验结果表明，可以

6、通过双目立体视觉完成对工件特征点的三维坐标计算，并且具有较高的准确性和稳定性。关键词：双目立体视觉，光照补偿，轮廓提取，Hough变换，三维坐标测量。IABSTRACTABSTRACTReseachonThreeDimensionalFeaturePointMeasurementMethodBasedonBinocularStereoVisionAtpresent,withthecontinuousdevelopmentofscienceandeconomy,binocularstereovisiontechnologyisincreasinglyusedinv

7、ariousfieldssuchasindustrialinspection,aerospace,andbiomedicineduetoitslowequipmentcost,highprecision,andnon-contactadvantages.Inthispaper,thekeytechnologiesofbinocularstereovisionarestudiedinthecurrentproblemsinindustrialproductionandindustrialinspection,andamethodforbinboxandbinlid

8、identificati