基于线结构光视觉的轴径测量算法研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 论文的背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.1.1 论文的背景 | 第13页 |
| 1.1.2 论文的意义 | 第13-14页 |
| 1.2 机器视觉测量技术及非接触轴径测量技术 | 第14-17页 |
| 1.2.1 机器视觉技术概述 | 第14页 |
| 1.2.2 结构光的视觉测量技术 | 第14-15页 |
| 1.2.3 基于机器视觉的轴径测量技术 | 第15-17页 |
| 1.3 论文相关技术基础 | 第17-23页 |
| 1.3.1 摄像机标定技术 | 第17-18页 |
| 1.3.2 光平面标定技术 | 第18-19页 |
| 1.3.3 光条中心点检测 | 第19-21页 |
| 1.3.4 椭圆拟合算法 | 第21-23页 |
| 1.4 本文研究的主要内容 | 第23-25页 |
| 第2章 光条中心点检测 | 第25-45页 |
| 2.1 线激光器及光条截面灰度分布模型 | 第25-28页 |
| 2.1.1 线激光器的特性 | 第25-26页 |
| 2.1.2 光条灰度分布模型 | 第26-28页 |
| 2.2 光条中心检测算法 | 第28-31页 |
| 2.2.1 像素级光条中心检测算法 | 第28-29页 |
| 2.2.2 亚像素级光条中心检测算法 | 第29-31页 |
| 2.3 不同形状表面的光条图像归一化处理 | 第31-37页 |
| 2.3.1 光条为直线时光条图像归一化处理 | 第32-35页 |
| 2.3.2 光条为弧线时光条图像归一化处理 | 第35-37页 |
| 2.4 光条中心检测算法评价及实验分析 | 第37-44页 |
| 2.4.1 光条中心检测评价方法 | 第37-38页 |
| 2.4.2 评价方法分析 | 第38-40页 |
| 2.4.3 光条中心检测算法的抗噪性分析 | 第40-42页 |
| 2.4.4 光条归一化方法分析 | 第42-44页 |
| 2.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 第3章 线结构光视觉测量系统标定 | 第45-67页 |
| 3.1 线结构光测量系统标定模型 | 第45-52页 |
| 3.1.1 测量系统坐标系的构建 | 第45-46页 |
| 3.1.2 摄像机成像模型 | 第46-48页 |
| 3.1.3 摄像机成像模型参数标定 | 第48-51页 |
| 3.1.4 光平面标定 | 第51-52页 |
| 3.2 光平面标定改进方法 | 第52-54页 |
| 3.2.1 摄像机坐标下光条中心点的确定 | 第52-53页 |
| 3.2.2 光平面标定的改进方法 | 第53-54页 |
| 3.3 线结构光测量系统的标定实验及标定精度分析 | 第54-65页 |
| 3.3.1 标定实验设备 | 第54-55页 |
| 3.3.2 线结构光测量系统标定过程 | 第55-57页 |
| 3.3.3 设备参数选择的正交试验 | 第57-62页 |
| 3.3.4 改进方法评价实验 | 第62-64页 |
| 3.3.5 量块数目对改进方法精度的影响 | 第64-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 第4章 线结构光视觉轴径测量算法 | 第67-81页 |
| 4.1 线结构光视觉测量轴径模型及拟合点处理 | 第67-71页 |
| 4.1.1 线结构光视觉测量轴径模型 | 第67-68页 |
| 4.1.2 光条中心点坐标变换 | 第68-69页 |
| 4.1.3 孤立拟合点检测 | 第69-71页 |
| 4.2 虚拟平面标定 | 第71-75页 |
| 4.2.1 虚拟平面建立的必要性 | 第71-74页 |
| 4.2.2 虚拟平面标定 | 第74-75页 |
| 4.3 轴径测量算法 | 第75-80页 |
| 4.3.1 基于参数形式椭圆拟合的轴径测量算法 | 第75-79页 |
| 4.3.2 基于圆心约束的轴径测量算法 | 第79-80页 |
| 4.4 本章小结 | 第80-81页 |
| 第5章 线结构光轴径测量实验 | 第81-97页 |
| 5.1 实验条件 | 第81-82页 |
| 5.2 轴径测量实验及测量结果 | 第82-85页 |
| 5.2.1 线结构光测量系统及虚拟平面标定 | 第82-83页 |
| 5.2.2 图像数据处理 | 第83-84页 |
| 5.2.3 轴径测量结果 | 第84-85页 |
| 5.3 圆心约束模型测量精度的影响因素分析 | 第85-89页 |
| 5.3.1 摄像机安装位置对测量精度的影响 | 第85-87页 |
| 5.3.2 光平面角度对测量精度的影响 | 第87-88页 |
| 5.3.3 图像噪音对测量精度的影响 | 第88-89页 |
| 5.3.4 其他因素对测量精度的影响 | 第89页 |
| 5.4 高反光轴的轴径测量精度分析 | 第89-90页 |
| 5.5 动态实验 | 第90-95页 |
| 5.5.1 动态实验条件 | 第90-91页 |
| 5.5.2 实验步骤及结果 | 第91-95页 |
| 5.6 本章小结 | 第95-97页 |
| 第6章 结论与展望 | 第97-99页 |
| 6.1 结论 | 第97页 |
| 6.2 不足与展望 | 第97-99页 |
| 参考文献 | 第99-107页 |
| 附录1 用于正交试验的图像 | 第107-110页 |
| 附录2 用于评价改进标定方法的实验图像 | 第110-112页 |
| 附录3 用于轴径测量的标定图像（静态实验） | 第112-114页 |
| 附录4 光平面角度对测量精度影响的标定图像 | 第114-115页 |
| 附录5 用于轴径测量的标定图像（动态实验） | 第115-117页 |
| 附录6 轴径测量结果（静态实验） | 第117-119页 |
| 附录7 轴径测量结果（动态实验） | 第119-121页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 | 第121-123页 |
| 致谢 | 第123页 |
