基于视觉的运动物体特征点参数测量方法研究.pdf

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1、机械设计与制造第2期220MachineryDesign&Manufacture2010年2月文章编号：1001—3997(2010)02—0220—03基于视觉的运动物体特征点参数测量方法研究肖献强王其东(合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009)ResearchonthemethodofmeasureofmechanismmotioncharacteristicparametersbasedonthemachinevisiontechniqueXIAOXian-qiang，WANGQi—dong(Mechanismand

2、AutomobileEngineeringAcademeofHefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)【摘要】主要研究利用机器视觉的非接触式测量方法实现对运动物体特征点的轨迹、速度和加速6◇度三个运动参数的测定。通过在运动物体上设定一个特征点，采用基于运动估计的模板匹配技术实时跟2踪特征点在各个时间点的位置。通过对动态图像序列的分析和处理从而在线得到运动物体特征点的三个v运动参数。为了实现实时在线测量，采用了基于运动估计的图像匹配算法加速了图像匹配算法的计算速69度，实现实时在线测量

3、。此算法计算一次位置点需要的时间为20ms，图像标定的精度为1Ixs，达到了实时2在线测量的要求。测试结果表明：研究的基于运动估计的运动物体特征点测量算法运算速度快、可靠以及测试简单等特点。62关键词：机器视觉；运动物体；特征点；图像匹配2【Abstract】hmainlyresearchsadoptingmachinevisiontomeasuretrack、velocityandaccelerationofi5mechanisminstitution，whichneednottouchthem~osureobject．hadop

4、tspatternmatchingtecnnologytoQ?tracklabel’slocationinreal—timeoneachtime，thelabelisplacedonthemechanism．ByanalysisingandVprocessingtheserialimage，wecangetthethreeparametersofthemechanisminstitution．Inorderto5achievingonlinemeasuring，itadoptsimagematchingbasedonmotiones

5、timatetoacceleratematching1)e-92locity，achievingreal—timeonlinemeasure．kmethodneeds20mstoaccomplishoneimagematching，andVitsprecisionis，itgetstotherequirementofreal—timeonlinemeasurement．Thetestresultshows：theV；amethodisreliableandapplied．◇V●●A2Keywords：Machinevision；Im

6、agematching；Patternmatching；Motionparameter●—<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●—<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●。(>●<>●．◇●<>●<>●0●<>●<>●<>●◇●<>●<>●◇●<>●◇●<>●中图分类号：TH16，TP391．41文献标识码：A1引言CCD采集到含有运动物体特征点的视频图像进行在线分析与处理，实时获得运动物体特征点的轨迹曲线、速度参数曲线。并利用在机器视觉领域中，许多问题如物体运动参数估计『t吸获

7、取Visualc++编程实现三个参数的在线实时显示和自动存贮到指定物体结构参数等都涉及特征点对应问题。目前在图像方法解决此的数据库，为进行机器人运动轨迹设计修改提供了可视化显示及类问题时，主要采用图像序列的特征点对应中，由于图像序列往测量手段，此测试技术可以实现非接触式测量及运动物体特征点往是在较高的采样速率下得到的，所以人们常常根据这一情况指各个参数数字化显示，具有较强的场地适应。出相邻帧图像中的特征点在运动形式上的变化不会很大，并以此为约束建立特征点对应12-31。这类解决方法主要存在测量不能实现2机器视觉测量系统的设计实时以及

8、测量特征点不能在较大的范围变化等问题。2．1基于运动估计的视觉匹配算法设计思路传统对运动机构的运动特征点参数的测定，都是采用各种接目前图像匹配算法普遍存在运算量大，设计的视觉测量系统触式传感器，综合了传感技术，数据处理及输入输出等技术