学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

单目视觉位姿测量方法的研究

作　者: 肖旭
导　师: 孙长库
学　校: 天津大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 单目 P5P模型红外特征点物体位姿
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 172次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

物体位置与姿态的测量在航空航天仪表、汽车质量检测等工业领域有着要的应用价值。在物体位姿测量技术中,单目视觉测量由于具有非接触、结构简单、标定步骤少等优点而受到关注,同时该技术避免了多传感器测量中视场小,全局标定过程复杂等不足。本文在现有技术基础上,对基于点特征的单目视觉定位方法进行了研究。根据测量时使用的红外LED特征点的布局方式,研究构建了单目测量物体位姿的测量模型,并编写相应的测量软件,搭建了实验装置。具体开展的研究工作如下:1.分析单目视觉测量的意义和国内外研究现状,阐述本课题的研究价值;2.在对视觉检测理论深入研究的基础上,根据5点透视投影模型构建出单目视觉测量物体位姿的数学模型;3.为了验证测量模型的正确性,制作了一种使用红外LED作为特征点的定位靶标,研究了特征点的布局方式,并研究相关的图像处理算法,对比新型LED靶标与传统光刻靶标性能,证明了LED靶标的设计的合理性;4.编写了传感器测量软件,建立了单目视觉位姿检测实验装置。5.设计并进行了大量的实验,验证了测量模型的正确性。同时探求了该系统的测量范围,精度及稳定性,该测量系统的测量位移误差小于±0.05mm,测量角度误差小于±0.1°。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 引言  7-8
  1.2 单目视觉检测系统研究现状以及测量方法  8-13
第二章单目视觉测量原理  13-21
  2.1 摄像机标定原理  13-17
    2.1.1 摄像机透视变换模型  14-16
    2.1.2 标定方法  16-17
  2.2 单目视觉测量靶标位姿原理  17-21
第三章靶标图像处理技术及拓扑关系  21-35
  3.1 LED靶标图像处理的相关算法  21-27
    3.1.1 阈值分割及轮廓跟踪  22-26
    3.1.2 光点中心提取  26-27
  3.2 平面光刻靶标涉及到的图像处理  27-33
    3.2.1 目标椭圆识别算法  28-30
    3.2.2 椭圆拟合及中心提取算法  30-33
  3.3 靶标拓扑关系确定  33-35
第四章实验系统组成  35-40
  4.1 实验中的靶标设计  35-38
    4.1.1 特征点数目及位置确定  36
    4.1.2 红外LED选取及靶标设计  36-38
  4.2 CCD摄像机选型  38-40
第五章实验及数据处理  40-48
  5.1 摄像机内部参数标定实验  40-41
  5.2 靶标位姿测量实验  41-48
    5.2.1 平移测量精度验证  41-43
    5.2.2 测量靶标旋转实验  43-48
第六章总结和展望  48-49
  6.1 全文总结  48
  6.2 课题展望  48-49
参考文献  49-52
发表论文和科研情况说明  52-53
致谢  53

单目视觉位姿测量方法的研究

内容摘要

全文目录

相似论文