国家自然科学基金(51375476)
- 作品数：10 被引量：99H指数：4
- 相关作者：赵吉宾夏仁波陈松林吴翔陈天飞更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学河南工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划河南省教育厅科学技术研究重点项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程金属学及工艺更多>>
- 基于共面靶标的线结构光传感器标定新方法被引量：29
- 2015年
- 现有的线结构光传感器标定方法中,结构光平面上标定点的计算精度将会直接影响到传感器最终的标定精度。提出了一种基于共面靶标的线结构光传感器标定新方法,该方法无需计算光平面上的标定点,也无需反复计算摄像机的外参数。多次移动共面靶标计算不同方向激光条纹直线的消隐点,并对其拟合直线得到光平面的消隐线,完成光平面法向的标定。根据交比不变原理计算共面靶标上标定点间的距离,并以其为约束来标定剩余参数。考虑到误差传递的影响,定义了优化目标函数,以已求得参数为初值进行非线性优化。对比实验表明了该方法具有较高的标定精度,测量误差均方根为0.0306mm,且标定过程简单,计算复杂度低,适合现场标定。
- 陈天飞赵吉宾吴翔
- 关键词：线结构光消隐点
- 叶片型面在线自动测量方法被引量：3
- 2017年
- 为了实现叶片型面的在线自动测量,提出了一种基于机器视觉技术和机器人相结合的叶片型面测量方法。通过机器人带动叶片回转,由扫描仪获取不同视角下叶片型面的点云数据,根据旋转拼接原理将点云数据拼接到一起,完成叶片型面的测量。阐述采用机器人进行旋转拼接的原理,提出一种自动标定机器人法兰盘回转轴线的方法,利用该方法可在线完成扫描仪与机器人法兰盘之间位置关系的标定。试验表明,该方法简单有效,拼接后的叶片表面光滑,无分层现象,可实现叶片型面的在线自动测量。
- 刘志伟陈松林张洪瑶胡茂邦庄重
- 关键词：机器视觉叶片机器人
- 光传输管道清洗机器人高精度自主行走问题研究
- 2016年
- 为解决光传输管道清洗机器人需沿管道中心线精确行走的问题,基于沿墙导航的策略对此问题展开了研究。运用反馈线性化方法并基于运动学模型设计了纠偏控制器;针对光传输管道壁面较光滑的特点,提出了一种新的基于双线结构光视觉传感器的机器人位姿精确检测方法,并建立了位姿偏差计算模型。通过所设计的纠偏控制器实时纠正机器人的位姿偏差来实现高精度沿线行走。最后利用样机进行了行走实验,实验结果表明机器人的稳定行走精度达到±2mm,满足应用要求。
- 陶茂林隋春平陈月玲
- 关键词：管道机器人控制器设计线结构光
- 轨道车辆静态限界三维视觉测量系统被引量：2
- 2015年
- 静态限界是保证轨道车辆安全运行的基本条件,传统的静态限界测量采用限界规完成,存在操作复杂、测量精度低、测量效率不高等缺点。近年来,随着对静态限界测量精度和测量效率的要求不断提高,急需对传统的测量方法进行改进。提出了基于工业相机和线结构光投射器的非接触式静态限界测量系统,该系统由固定在龙门架上的13个测量单元组成,可以实现轨道车辆各截面的非接触测量。研究了基于激光跟踪仪的全局标定方法,从而将各测量单元的测量数据转换到同一个全局坐标系下。然后,对各测量单元的测量数据进行了预处理,并实现了与标准静态限界轮廓数据的对比,直观地显示了测量结果。实验表明,该系统可以适应不同车型的测量,具有测量精度高,测量效率满足要求的优点。
- 李论郭庆耀王福雨
- 关键词：三维视觉测量
- 基于射影变换圆阵靶标中心像点的计算被引量：11
- 2015年
- 在基于圆阵靶标的视觉测量系统应用中,投影椭圆的几何中心并不是圆中心像点。为此,提出了一种基于射影变换的靶标圆中心像点计算方法。在完成退化椭圆边缘的亚像素坐标提取之后,该方法通过迭代的方式计算投影图像与生成的靶标规格相似图案之间的射影变换关系,可将退化椭圆边缘映射成较规则的圆。采用基于随机抽样一致(RANSAC)的圆拟合算法剔除异常点并计算圆心坐标,通过射影逆变换将其映射回原图像中,最终迭代收敛的圆心坐标点即为中心像点。仿真与实际实验均效果显著,从而验证了所提方法中心像点计算的有效性和准确性,并且可应用于众多视觉测量系统中,具有较强的实用性。
- 陈天飞赵吉宾王银灵吴翔
- 关键词：射影变换亚像素RANSAC
- 基于环形镜面的相机外部参数自动标定方法被引量：6
- 2015年
- 针对相机外部参数标定中参照物不在相机视野范围内的情况,提出了一种基于环形镜面的相机外部参数自动标定方法.使用半径已知的环形镜面作为反射中介,相机通过镜面反射获得参照物的图像;椭圆检测获得镜面内外圆在相平面中的方程,使用外圆方程计算出镜面在相机坐标系中的位置,然后使用内圆进行位置参数优化;在已知相机内部参数的情况下,通过解决Pn P(perspective-n-point)问题获得相机的虚像和参照物之间的旋转平移矩阵;根据平面镜成像原理,最终计算出相机与参照物之间的实际外部参数;最后通过仿真和实际实验,证明该方法简单易用,可自动完成相机外部参数的标定,并且具有较高的标定精度.
- 付生鹏赵吉宾夏仁波刘伟军
- 关键词：相机标定参数优化
- 基于成像模拟法的镜面体表面三维测量被引量：3
- 2015年
- 针对计算机视觉对表面光滑且连续的镜面体三维外形测量中存在的难题,提出一种基于成像模拟法的测量方法。分析镜面反射的几何光学原理,根据镜面体表面光线反射的特性,使用相机和液晶显示器组成测量装置对镜面物体进行测量。使用平面镜对相机和显示器进行参数标定,并使用时间相移法对显示器上的像素点进行编码,从相机拍摄的镜面物体反射的条纹图像出发,采用光线逆跟踪方法,使用参数曲面反向模拟镜面物体的反光过程,通过调整曲面参数使得模拟的反射光线和显示器交点与实际位置距离误差最小,即可获得镜面体表面的三维数据。通过试验验证了该方法的有效性,具有较高的测量精度。
- 付生鹏赵吉宾夏仁波刘伟军
- 关键词：参数曲面
- 基于摄影测量的非重叠视场相机全局标定被引量：4
- 2018年
- 在使用多组相机对大尺寸工件进行视觉测量时,相机之间不存在公共视场,相机间的高精度全局标定是视觉测量系统的关键。提出一种基于摄影测量的非重叠视场相机的全局标定方法,对不存在重叠视场的相机同时进行内参标定和全局标定。首先固定两个平面靶标,利用摄影测量求解两个固定靶标的位置关系,并将此关系作为约束条件,对两个非重叠视场相机分别采集一幅图像,求解出两个相机坐标系之间的转换矩阵,通过非线性优化求解转换矩阵的最优解,最后把所有相机的坐标系统一到同一坐标系下。试验证明,此方法具有较高的标定精度,测量误差RMS为0. 04mm,并且标定过程简单,适合现场标定。
- 胡茂邦夏仁波陈松林张洪瑶
- 关键词：摄影测量
- 光栅投影测量中结果可视化显示方法被引量：2
- 2017年
- 光栅投影测量技术作为一种重要的三维测量方法,已在许多领域得到广泛应用,但是均存在测量结果显示不够直观的问题。针对这个问题,提出了一种直接利用光栅投影测量系统中的投影仪将测量结果投影到被测件表面的可视化显示方法,通过对投影仪内参数及其与相机位置关系的标定,可实现投影的测量结果直接和检测区域相对应,因此可大大提高可视化显示的直观性。针对该方法中的核心问题——投影仪标定问题,提出了一种简便的标定方法,可快速完成投影仪参数及其位置关系的标定。实验结果表明,所提标定方法简单有效,标定的平均反投影误差是0.63像素,具有较高的标定精度,采用该标定结果可准确将测量结果投影显示到被测区域,满足可视化显示的要求。
- 陈松林夏仁波夏仁波赵吉宾夏中原
- 关键词：可视化显示
- 多频外差原理相位解包裹方法的改进被引量：40
- 2016年
- 为了消除现有多频外差原理相位解包裹后存在的相位跳跃性误差,对多频外差原理相位解包裹方法进行了改进。利用双频外差原理进行部分条纹解包裹,然后利用相位与条纹节距之间的关系将解包裹后的相位转换为其他条纹的相位,使用转换后的相位对其包裹相位进行校正,得到展开相位。为了使展开相位不存在跳跃性误差,提出了解包裹过程中所需满足的一系列约束条件。模拟和实验结果均表明该方法简单有效,展开后的相位光滑无跳跃性误差,无需再次进行误差校正,相比现有方法时间效率提升30%以上。
- 陈松林赵吉宾夏仁波
