基于结构光三维测量的大锻件图像处理算法的研究

【摘要】在现代工业中,具有非接触、周期短、可远距离测量特点的的视觉检测技术获得了越来越广泛的应用。结构光三维测量技术以其高精度、光条图像信息易于提取、实时性强等特点成为研究的重点。在结构光三维检测系统中,结构光图像的处理与信息提取是整个检测的任务关键环节之一。本文结合基于结构光的大锻件在线测量系统的开发实践,对结构光图像的预处理技术、光条细化以及结构光二维图像数据信息提取进行了深入的研究。在结构光三维检测系统中,二维的结构光图像数据反映了三维轮廓数据信息,提取图像的二维数据与相机内外参数以及空间点的解算结合来求取三维数据点云,对被测目标进行三维重构。因此,结构光图像的处理与信息提取的质量影响着整个三维测量系统的精度。本文从分析结构光图像的特点出发,对结构光图像的预处理方法展开了研究,具体包括去除工件,去噪滤波,二值化。之后,研究结构光光条中心提取方法,在结构光三维检测系统中,保证精度的关键在于能否在每个采样位置准确地确定图像中激光光条的中心位置。本文对现有光条中心提取方法进行了综述,比较分析优缺点,结合本项目实际情况,提出了合适的光条细化算法。最后,本文对结构光图像的二维数据信息的提取方法进行了研究。结合本项目的实验图像,采用了中值法,最小二乘法等将结构光光线偏移像素点的位置和距离信息提取出来。通过对实验结果的观察,本文的算法对结构光图像的二维数据信息提取的效果良好。
【作者】刘卫亮；
【导师】杨延竹；齐亮；
【作者基本信息】东华大学，机械工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】锻件测量；三维测量；结构光；图像处理；光条中心提取；

【参考文献】
[1]吴玉会.稀土元素在金刚石工具中的应用及作用机理[D].河北工业大学,材料学,2004,硕士.
[2]王二朴.人巨细胞病毒通过NF-κB信号途径诱导人星形胶质细胞表达IL-6和IL-8[D].青岛大学,细胞生物学,2013,硕士.
[3]王卫.手术夹闭和血管内介入治疗颅内宽颈动脉瘤的疗效比较[D].山东大学,外科学,2013,硕士.
[4]夏锋林.单层椭球面网壳结构的静力稳定性分析[D].浙江大学,结构工程,2004,硕士.
[5]邹瑾.高中美术、音乐特长生英语学习风格及教学策略的探究[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[6]黄洁,宗铖,任斌,张智军.基于表面增强拉曼光谱技术对GO复合材料细胞内吞机制的研究[A].中国化学会.中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C].中国化学会:,2012:1.
[7]赵文高.石墨烯聚吡咯纳米材料担载铂催化剂对甲醇的电催化性能研究[D].西北师范大学,2012.
[8]耿进飞.基于ARM的多协议矿用网关设计与实现[D].中国矿业大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[9]肖正.多Agent系统中合作与协调机制的研究[D].复旦大学,2009.
[10]证券时报记者向南.石墨烯贵过黄金15倍生产不易炒作先行[N].证券时报,2010-10-15B02.
[11]谭楠.直接转矩控制系统低速脉动性能的研究及改进方法[D].河北工业大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[12]李斌.行动研究：中小学“科研兴校”窥探[D].江西师范大学,教育管理,2003,硕士.
[13]吴昊.功能翻译理论指导下的朝阳化石文化介绍的汉译英实践报告[D].沈阳师范大学,翻译,2014,硕士.
[14]李小平.基于状态观测器的混沌同步研究[D].河北师范大学,理论物理,2014,硕士.
[15]王向东.明清昭阳李氏家族文化文学研究[D].扬州大学,古代文学,2014,博士.
[16]王明庆.高校后勤管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[17]高鸿雁.基于GIS的水环境评价决策支持系统[D].沈阳工业大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[18]郑煜杉.企业管理工作中工商管理的实践意义及重要性探讨[J].经营管理者,2015,13:70.
[19]玄进.麝香保心丸治疗冠心病的临床文献研究[D].辽宁中医药大学,临床医学（专业学位）,2012,硕士.
[20]支磊.民族高校硕士研究生就业满意度研究[D].中南民族大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[21]孙般若.老年男性人群代谢异常与死亡关系的研究[D].中国人民解放军医学院,内分泌与代谢病学,2013,硕士.
[22]孙道.中国自动化学会召开新春座谈会[J].自动化学报,1983,02:156.
[23]黄海津.基于壬基酚和间苯二甲胺的曼尼希碱环氧树脂固化剂的合成及性能研究[D].广东工业大学,化学工程（专业学位）,2014,硕士.
[24]张剑峰.牛磺酸、低聚木糖和益生菌对蛋鸡生产及胆固醇沉积的影响[D].南京农业大学,动物营养与饲料科学,2011,硕士.
[25]张宇.均质滤料过滤技术研究——滤料粒径和滤层厚度对过滤特性的影响关系研究[D].西安建筑科技大学,市政工程,2004,硕士.
[26]王晓瑜.封场后垃圾填埋场卫生防护距离的设置研究[D].西南交通大学,环境工程,2014,硕士.
[27]张炜闪.钢—混凝土组合框架结构抗连续倒塌性能研究[D].西安工业大学,岩土工程,2014,硕士.
[28]曾春祺.东药乌海化工公司丙炔醇及系列产品项目建设案例分析[D].内蒙古大学,工商管理,2013,硕士.
[29]李琳.山西省财政教育支出对经济增长影响的研究[D].山西财经大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[30]苏乐平.基于MOM的城乡规划一体化应用系统设计[D].复旦大学,软件工程,2012,硕士.
[31]张震震.基于DSP的视频监控系统的设计[D].太原科技大学,电路与系统,2014,硕士.
[32]张沛,吴潇雨,和敬涵.大数据技术在主动配电网中的应用综述[J].电力建设,2015,01:.
[33]张志勇.工程项目质量管理问题研究[D].吉林大学,项目管理,2014,硕士.
[34]田清帅.地铁载客量检测及超载对车辆强度和振动影响研究[D].北京交通大学,2014.
[35]张岩,沈明玉,张永华.分布式入侵检测系统研究[J].阜阳师范学院学报(自然科学版),2005,01:47-50.
[36]王树彬,王执铨,吉小鹏.多指标约束条件下广义系统的容错控制[J].控制与决策,2008,01:103-106.
[37]黄秋萍.我国电力煤炭沿海运输系统帕累托改进研究[D].大连海事大学,交通运输工程,2013,硕士.
[38]刘铁驹.直拉硅中亚稳态缺陷的形成及其与氧的相互作用[D].河北工业大学,材料物理与化学,2004,硕士.
[39]杨慧珠,刁顺.非线性弹性波反演探讨[J].石油地球物理勘探,1996,01:8-13+166.
[40]江峰.船用张紧器系统动态建模与仿真研究[D].大连理工大学,机械设计及理论,2004,硕士.
[41]翟明明.控制和时间离散下的VSC的抖振问题的研究[D].沈阳理工大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[42]何宗玉.云南抚仙湖沉积环境及其对人为扰动的响应[D].中国海洋大学,2003.
[43]吴菲菲.从切斯特曼的翻译规范理论看中国《政府工作报告》（2000-2013）的英译[D].中国海洋大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[44]李杰.河北省高等院校体育教育专业本科课程设置研究[D].河北师范大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[45]言英杰.中国外贸增长质量研究[D].山东财经大学,国际贸易学,2012,硕士.
[46]吴涛.安徽省生态足迹与可持续发展研究[D].中国科学技术大学,行政管理,2014,硕士.
[47]许红星.小麦五个抗白粉病基因分子标记的建立[D].河南大学,植物学,2004,硕士.
[48]刘锦.企业技术能力激活机理与实证研究[D].浙江大学,2004.
[49]王春霞.声源定位系统时延估计算法优化研究[D].河北工程大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[50]李惠.蓝诗玲的翻译观[D].西北大学,英语笔译（专业学位）,2014,硕士.