基于線激光掃描的高鐵輪轂自動三維測量關鍵技術研究
發(fā)布時間:2020-12-07 18:25
線激光三維測量是一種基于光學非接觸式三維測量技術,該技術能實現(xiàn)對物體快速三維掃描,具有速度快、精度高、穩(wěn)定性好等技術優(yōu)勢。隨著激光、微機電與半導體等技術飛速發(fā)展而被廣泛應用于逆向工程、裝備制造、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、文物考古及公安刑偵等眾多領域。但由于線激光傳感器測量范圍有限,在對高鐵輪轂檢測時單個線激光傳感器往往難以獲取完整的測量數(shù)據(jù)需要多個線激光傳感器配合高精度轉臺協(xié)同完成。為實現(xiàn)對線激光測量系統(tǒng)中多個傳感器在轉臺轉動不同角度所采集三維數(shù)據(jù)正確融合,獲取高鐵輪轂完整三維形貌數(shù)據(jù),本文對線激光三維測量技術、相機標定技術、轉軸標定技術、數(shù)字圖像特征提取技術進行了系統(tǒng)研究,設計了線激光測量系統(tǒng)完成對高鐵輪轂三維測量。本論文完成的主要工作有:(1)系統(tǒng)研究了視覺三維測量原理,如攝像機的成像模型、線結構光三維測量原理等,對移軸鏡頭相機標定技術、激光平面標定技術展開學習和研究,并完成了對相機、激光平面的標定及坐標系配準。(2)系統(tǒng)研究了轉軸標定原理,學習空間直線、空間圓、平面等空間幾何形狀的擬合模型和求解方法。根據(jù)實際測量需要設計相關標定算法完成了對測量系統(tǒng)中轉軸空間位姿標定。(3)系統(tǒng)研究了測...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 線激光傳感器標定
2.1 線激光傳感器相機標定
2.2 線激光傳感器激光平面標定
2.3 測量坐標系與相機坐標系配準
2.4 傳感器相機標定實驗
2.5 本章小結
3 傳感器位姿與轉軸標定
3.1 編碼標志點設計
3.2 編碼標志點解碼
3.3 傳感器位姿標定
3.4 轉臺轉軸標定
3.5 本章小結
4 實驗與分析
4.1 測量系統(tǒng)
4.2 實驗流程
4.3 結果分析
4.4 本章小結
5 總結與展望
5.1 全文總結
5.2 課題展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文、專利目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]先進的鋁合金輪轂旋壓成形技術[J]. 于德美. 技術與市場. 2017(11)
[2]基于編碼點陣結構光的蘋果果梗/花萼在線識別[J]. 張馳,陳立平,黃文倩,郭志明,王慶艷. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2015(07)
[3]基于點陣結構光獲取物體點云的攝影測量方法[J]. 葉子偉,陳志. 城市勘測. 2014(05)
[4]中國高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展影響研究[J]. 王一涵. 企業(yè)改革與管理. 2014(14)
[5]基于兩軸數(shù)控轉臺的多視測量數(shù)據(jù)拼合[J]. 馮杭,張麗艷,王興,王宏濤. 機械科學與技術. 2012(02)
[6]結構光測量相位波動誤差補償方法研究[J]. 許偉,陳曉波,習俊通. 光學學報. 2011(03)
[7]攝影測量中編碼標記點檢測算法研究[J]. 段康容,劉先勇. 傳感器與微系統(tǒng). 2010(08)
[8]點結構光動態(tài)姿態(tài)角測量系統(tǒng)[J]. 江潔,苗準,張廣軍. 紅外與激光工程. 2010(03)
[9]結構光測量技術中的投影儀標定算法[J]. 李中偉,史玉升,鐘凱,王從軍. 光學學報. 2009(11)
[10]攝影測量中一種新的編碼點識別和提取算法[J]. 周波,李東輝,聶楠楠. 自動化與儀器儀表. 2009(02)
碩士論文
[1]基于激光傳感器的列車輪緣在線檢測系統(tǒng)[D]. 李瑩.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]基于激光測距的車輪踏面外形測量儀的研究[D]. 官鑫.西南交通大學 2010
[3]便攜式鐵道車輪外形測量儀的準確度研究[D]. 劉李瑩.西南交通大學 2008
[4]基于結構光測量原理的自由曲面3D測量的系統(tǒng)技術研究[D]. 劉峰.沈陽工業(yè)大學 2005
[5]圖像測量技術在輪對外形檢測中的應用研究[D]. 張渝.西南交通大學 2003
本文編號:2903707
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 線激光傳感器標定
2.1 線激光傳感器相機標定
2.2 線激光傳感器激光平面標定
2.3 測量坐標系與相機坐標系配準
2.4 傳感器相機標定實驗
2.5 本章小結
3 傳感器位姿與轉軸標定
3.1 編碼標志點設計
3.2 編碼標志點解碼
3.3 傳感器位姿標定
3.4 轉臺轉軸標定
3.5 本章小結
4 實驗與分析
4.1 測量系統(tǒng)
4.2 實驗流程
4.3 結果分析
4.4 本章小結
5 總結與展望
5.1 全文總結
5.2 課題展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文、專利目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]先進的鋁合金輪轂旋壓成形技術[J]. 于德美. 技術與市場. 2017(11)
[2]基于編碼點陣結構光的蘋果果梗/花萼在線識別[J]. 張馳,陳立平,黃文倩,郭志明,王慶艷. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2015(07)
[3]基于點陣結構光獲取物體點云的攝影測量方法[J]. 葉子偉,陳志. 城市勘測. 2014(05)
[4]中國高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展影響研究[J]. 王一涵. 企業(yè)改革與管理. 2014(14)
[5]基于兩軸數(shù)控轉臺的多視測量數(shù)據(jù)拼合[J]. 馮杭,張麗艷,王興,王宏濤. 機械科學與技術. 2012(02)
[6]結構光測量相位波動誤差補償方法研究[J]. 許偉,陳曉波,習俊通. 光學學報. 2011(03)
[7]攝影測量中編碼標記點檢測算法研究[J]. 段康容,劉先勇. 傳感器與微系統(tǒng). 2010(08)
[8]點結構光動態(tài)姿態(tài)角測量系統(tǒng)[J]. 江潔,苗準,張廣軍. 紅外與激光工程. 2010(03)
[9]結構光測量技術中的投影儀標定算法[J]. 李中偉,史玉升,鐘凱,王從軍. 光學學報. 2009(11)
[10]攝影測量中一種新的編碼點識別和提取算法[J]. 周波,李東輝,聶楠楠. 自動化與儀器儀表. 2009(02)
碩士論文
[1]基于激光傳感器的列車輪緣在線檢測系統(tǒng)[D]. 李瑩.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]基于激光測距的車輪踏面外形測量儀的研究[D]. 官鑫.西南交通大學 2010
[3]便攜式鐵道車輪外形測量儀的準確度研究[D]. 劉李瑩.西南交通大學 2008
[4]基于結構光測量原理的自由曲面3D測量的系統(tǒng)技術研究[D]. 劉峰.沈陽工業(yè)大學 2005
[5]圖像測量技術在輪對外形檢測中的應用研究[D]. 張渝.西南交通大學 2003
本文編號:2903707
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