学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于CCD光电式两车相对空间位置测量技术研究

作　者: 付芸
导　师: 武克用
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 非接触测量畸变标定摄像机定标三角法交会测量
分类号: TJ760
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
下　载: 535次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

长期以来，导弹的发射速度的提高一直受导弹的转载速度的制约。在发射场上，由人工指挥吊车将导弹由装填车转至发射车，存在费时费力、准确性差等弊端。随着工业自动化程度的提高，以及对导弹快速转载的需求，促使自动装弹机械手的发展，它的研制对于提高导弹快速反应能力具有重要意义。实现转载过程自动化，需要首先快速、准确地测量出导弹装填车和发射车的相对空间位置。本课题的研究正是基于这一位置测量问题展开的。本论文围绕非接触测量方法、如何提高测量精度以及缩短作业时间等方面展开，具体的研究内容包括以下几个方面： 1) 深入研究了三维测距的基本理论，掌握被动和主动两大类测距方法的原理和结构。在此基础上，介绍了几种常用的测量方法，为本文采用的线阵CCD旋转扫描测量法的提出奠定了理论基础。 2) 确立本课题的位置检测方法为线阵CCD旋转扫描测量法。详细论述了该方法的工作原理，推导了各个测量参数的计算公式。通过对各项误差源的分析、计算，得到各项测量参数的随机误差。将理论计算精度与样机的实际测量精度比较，验证了误差分析计算的正确性。另外，还提出了线阵CCD旋转扫描测量法的另一种数学处理方法——后交会法，它的特点是由像面上的脱靶量求出目标的高低角，推导了该方法的测量公式和误差计算公式。新方法

全文目录

摘要  4-7
Abstract  7-10
目录  10-13
图表目录  13-15
第一章绪论  15-32
  1.1 三维测距理论  15-24
    1.1.1 被动立体测定技术  15-19
    1.1.2 主动立体测定技术  19-24
    1.1.3 三维测距技术的现状与未来  24
  1.2 实用测量方法综述  24-28
    1.2.1 几种典型的测距方法  25-28
  1.3 国内外测量技术的发展  28-29
    1.3.1 国外发展与现状  28-29
    1.3.2 国内发展与现状  29
  1.4 论文研究的主要内容和研究意义  29-32
    1.4.1 研究内容  29-30
    1.4.2 主要技术难点  30-31
    1.4.3 研究意义  31-32
第二章导弹装填车与发射车之间相对空间位置测量方法研究  32-67
  2.1 线阵 CCD扫描测量法  32-43
    2.1.1 方案设计依据  32-35
    2.1.2 光学系统设计的特点  35-37
    2.1.3 系统测量原理  37-38
    2.1.4 三角法工作原理  38-40
    2.1.5 后交会法工作原理  40-43
  2.2 面阵CCD交会测量法  43-54
    2.2.1 理论依据  43-47
    2.2.2 坐标系定义  47-51
    2.2.3 面阵 CCD交会测量法工作原理  51-54
  2.3 几种测量方法的比较  54-67
    2.3.1 误差计算理论  54-55
    2.3.2 线阵 CCD旋转扫描测量法的精度计算  55-59
    2.3.3 线阵 CCD后交会测量法的精度计算  59-61
    2.3.4 面阵 CCD交会测量法的精度计算  61-67
第三章测量精度理论分析  67-78
  3.1 影响摄像机分辨率的因素  67-69
    3.1.1 成像系统分辨率  67-68
    3.1.2 影响摄像机分辨率的因素  68-69
  3.2 影响测量精度的几个主要因素  69-71
    3.2.1 成像系统几何畸变误差  69-70
    3.2.2 成像系统的噪声  70-71
  3.3 光学测量系统误差研究  71-74
    3.3.1 成像系统几何畸变  71-72
    3.3.2 图像坐标测量误差  72-73
    3.3.3 采样点测量精度的影响  73
    3.3.4 像平面与光电接收面不重合误差  73-74
  3.4 亚像素定位技术  74-78
    3.4.1 亚像素定位技术的应用意义  74
    3.4.2 亚像素定位技术基本原理  74-75
    3.4.3 应用亚像素技术的条件  75
    3.4.4 亚像素定位方法种类  75
    3.4.5 灰度重心定位法  75-78
第四章线阵 CCD摄像系统精度标定  78-86
  4.1 线阵CCD旋转扫描测量法的精度标定  78-86
    4.1.1 线阵 CCD扫描系统的精度标定理论  78-80
    4.1.2 位置检测装置各单项差的调整  80-81
    4.1.3 线阵 CCD成像系统标定  81-86
第五章面阵 CCD摄像机定标方法研究  86-108
  5.1 面阵 CCD交会测量法的摄像机定标  86-98
    5.1.1 摄像机定标概述  87-88
    5.1.2 摄像机定标应用  88
    5.1.3 摄像机成像模型  88-91
    5.1.4 小孔成像原理  91-92
    5.1.5 四个坐标系  92-94
    5.1.6 线性模型定标与非线性模型定标  94-95
    5.1.7 典型的传统定标法——Tsai的两步法  95-98
    5.1.8 算法流程  98
  5.2 摄像机旋转定标法  98-108
    5.2.1 实验方法  98-99
    5.2.2 实验原理  99-100
    5.2.3 实验过程  100-104
    5.2.4 实验结果与分析  104-105
    5.2.5 实验方法二  105-106
    5.2.6 两种不同实验方法的比较  106-108
第六章总结与展望  108-111
  6.1 全文总结  108-109
  6.2 进一步工作展望  109-111
参考文献  111-117
攻读博士期间论文发表情况  117-118
作者简历  118-119
致谢  119-120

基于CCD光电式两车相对空间位置测量技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文