精密检测中基于线结构光的三维视觉系统及关键技术研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 视觉检测技术研究现状 | 第11页 |
| 1.2.2 三维重建技术研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.3 标定技术研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第14-15页 |
| 1.4 本文的结构安排 | 第15-16页 |
| 1.5 本章小结 | 第16-17页 |
| 第二章 线结构光数学模型与摄像机成像模型 | 第17-25页 |
| 2.1 线结构光数学模型 | 第17-21页 |
| 2.1.1 相关坐标系的变换关系 | 第17-19页 |
| 2.1.2 线结构光三维重建的原理 | 第19-21页 |
| 2.2 摄像机成像模型 | 第21-24页 |
| 2.2.1 小孔成像模型 | 第21-22页 |
| 2.2.2 非线性成像模型 | 第22-24页 |
| 2.3 本章小结 | 第24-25页 |
| 第三章 三维视觉系统基本原理研究 | 第25-46页 |
| 3.1 摄像机标定方法研究 | 第25-31页 |
| 3.1.1 直接线性变换方法 | 第25-27页 |
| 3.1.2 Tsai两步标定方法 | 第27-30页 |
| 3.1.3 张正友平面标定方法 | 第30-31页 |
| 3.2 光平面标定方法研究 | 第31-39页 |
| 3.2.1 常见的光平面标定方法 | 第31-34页 |
| 3.2.2 改进的光平面标定方法 | 第34-39页 |
| 3.3 光条纹中心提取方法研究 | 第39-45页 |
| 3.3.1 条纹特点与图像预处理 | 第39-41页 |
| 3.3.2 常见的条纹中心提取方法 | 第41-42页 |
| 3.3.3 本文的条纹中心提取方法 | 第42-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 三维视觉系统下位机平台设计 | 第46-65页 |
| 4.1 基于Linux的树莓派硬件开发平台 | 第46-50页 |
| 4.1.1 树莓派开发平台介绍 | 第46-47页 |
| 4.1.2 开发环境的配置 | 第47-50页 |
| 4.2 旋转激光的电机控制模块 | 第50-54页 |
| 4.2.1 wiringPi集成库 | 第51页 |
| 4.2.2 多线程处理 | 第51-54页 |
| 4.3 图像采集模块 | 第54-57页 |
| 4.3.1 V4L2简介 | 第54-55页 |
| 4.3.2 图像采集工作流程 | 第55-56页 |
| 4.3.3 VideoDevice类设计 | 第56-57页 |
| 4.4 网络通信模块 | 第57-61页 |
| 4.4.1 上位机服务端 | 第57-60页 |
| 4.4.2 下位机客户端 | 第60页 |
| 4.4.3 数据传输格式 | 第60-61页 |
| 4.5 实时光平面参数计算模块 | 第61-62页 |
| 4.6 光条纹中心提取模块 | 第62-63页 |
| 4.7 下位机工作流程图 | 第63-64页 |
| 4.8 本章小结 | 第64-65页 |
| 第五章 三维视觉系统上位机平台设计 | 第65-74页 |
| 5.1 基于Qt的人机交互UI设计 | 第65-68页 |
| 5.1.1 Qt简介 | 第65-66页 |
| 5.1.2 UI设计 | 第66-68页 |
| 5.2 摄像机标定模块 | 第68-69页 |
| 5.2.1 CameraCalib类设计 | 第68页 |
| 5.2.2 摄像机标定流程图 | 第68-69页 |
| 5.3 线结构光标定模块 | 第69-71页 |
| 5.3.1 LightPlaneCalib类设计 | 第69-70页 |
| 5.3.2 线结构光标定流程图 | 第70-71页 |
| 5.4 三维摄像机坐标计算模块 | 第71-72页 |
| 5.4.1 PointCloudCal类设计 | 第71页 |
| 5.4.2 三维摄像机坐标计算流程图 | 第71-72页 |
| 5.5 上位机工作流程图 | 第72-73页 |
| 5.6 本章小结 | 第73-74页 |
| 第六章 实验结果与分析 | 第74-80页 |
| 6.1 实验平台 | 第74-75页 |
| 6.2 摄像机标定 | 第75-76页 |
| 6.3 线结构光标定 | 第76-78页 |
| 6.4 三维坐标计算与点云显示 | 第78-79页 |
| 6.5 本章小结 | 第79-80页 |
| 总结和展望 | 第80-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第85-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
| 附件 | 第87页 |
