| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第16-31页 |
| 1.1 引言 | 第16页 |
| 1.2 研究背景及意义 | 第16-22页 |
| 1.2.1 飞机装配中的数字化测量技术 | 第17-20页 |
| 1.2.2 机载设备安装姿态校准方法概述 | 第20-22页 |
| 1.3 基于计算机视觉的位姿测量方法 | 第22-26页 |
| 1.3.1 双目立体视觉测量系统 | 第22-23页 |
| 1.3.2 多目视觉测量系统 | 第23-24页 |
| 1.3.3 单目视觉测量系统 | 第24-25页 |
| 1.3.4 大型装备装配位姿的单目视觉测量面临的难点 | 第25-26页 |
| 1.4 论文主要研究内容及结构安排 | 第26-31页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第26-28页 |
| 1.4.2 结构安排 | 第28-31页 |
| 第二章 发光靶点的高质量成像与质心提取方法研究 | 第31-54页 |
| 2.1 引言 | 第31页 |
| 2.2 靶点特征的研究 | 第31-33页 |
| 2.3 靶点亮度控制 | 第33-37页 |
| 2.3.1 PWM结合多级电压切换技术 | 第34-36页 |
| 2.3.2“一主多从”式PWM控制技术 | 第36-37页 |
| 2.4 光学成像系统对靶点特征影响分析 | 第37-43页 |
| 2.4.1 镜头圆形孔径光阑的设计 | 第37-39页 |
| 2.4.2 镜头对焦位置与景深的设置 | 第39-42页 |
| 2.4.3 成像系统的点扩散函数分析 | 第42-43页 |
| 2.5 经典的光斑质心提取方法 | 第43-47页 |
| 2.5.1 灰度质心法 | 第44页 |
| 2.5.2 加权灰度质心法 | 第44-45页 |
| 2.5.3 高斯曲面拟合法 | 第45-46页 |
| 2.5.4 抛物面拟合法 | 第46-47页 |
| 2.6 基于自由曲面拟合的质心定位算法 | 第47-49页 |
| 2.7 质心提取方法对比试验 | 第49-53页 |
| 2.7.1 模拟实验 | 第49-50页 |
| 2.7.2 真实实验 | 第50-53页 |
| 2.8 本章总结 | 第53-54页 |
| 第三章 面向大视场视觉测量的摄像机标定方法研究 | 第54-69页 |
| 3.1 引言 | 第54-55页 |
| 3.2 摄像机成像模型 | 第55-59页 |
| 3.2.1 摄像机成像原理 | 第55-56页 |
| 3.2.2 成像系统中坐标系的建立 | 第56-57页 |
| 3.2.3 摄像机成像线性模型 | 第57-58页 |
| 3.2.4 摄像机成像非线性模型 | 第58-59页 |
| 3.3 基于多方位虚拟立体参照物的标定方法 | 第59-64页 |
| 3.3.1 两步法求解摄像机内外参数初值 | 第61-63页 |
| 3.3.2 多方位拍摄的摄像机标定参数优化 | 第63-64页 |
| 3.4 仿真与真实实验分析 | 第64-68页 |
| 3.4.1 仿真实验 | 第64-66页 |
| 3.4.2 实际标定实验 | 第66-68页 |
| 3.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 第四章 位姿测量辅助靶标的标定方法研究 | 第69-85页 |
| 4.1 引言 | 第69-70页 |
| 4.2 靶点位置关系标定 | 第70-77页 |
| 4.2.1 靶点坐标初定位 | 第71-75页 |
| 4.2.1.1 基于极线几何的摄像机方位确定 | 第71-74页 |
| 4.2.1.2 双目立体视觉重建靶点坐标 | 第74-75页 |
| 4.2.2 光束平差优化 | 第75-77页 |
| 4.3 辅助靶标的“靶/座”标定 | 第77-80页 |
| 4.3.1 基于精确运动控制的“靶/座”标定算法 | 第77-79页 |
| 4.3.2“靶/座”关系的简化标定 | 第79-80页 |
| 4.4 实验分析 | 第80-83页 |
| 4.4.1 靶点坐标系标定实验 | 第80-82页 |
| 4.4.2“靶/座”姿态标定实验 | 第82-83页 |
| 4.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 第五章基于单目视觉的位姿测量 | 第85-98页 |
| 5.1 引言 | 第85页 |
| 5.2 物体空间姿态描述方法 | 第85-87页 |
| 5.3 辅助靶标的靶点身份识别与轨迹跟踪 | 第87-90页 |
| 5.3.1 利用靶点通道控制进行识别 | 第87页 |
| 5.3.2 利用靶点分布特征进行识别 | 第87-89页 |
| 5.3.3 靶点的轨迹跟踪 | 第89-90页 |
| 5.4 单摄像机位姿估计问题 | 第90-93页 |
| 5.4.1 Pn P问题的研究现状 | 第90-91页 |
| 5.4.2 基于正交迭代的姿态估计 | 第91-93页 |
| 5.5 单目位姿测量仿真实验 | 第93-97页 |
| 5.6 本章小结 | 第97-98页 |
| 第六章 原型系统构建与精度验证 | 第98-115页 |
| 6.1 引言 | 第98页 |
| 6.2 系统组成 | 第98-99页 |
| 6.3 靶标控制系统构成 | 第99-103页 |
| 6.3.1 组合式辅助靶标 | 第99-101页 |
| 6.3.2 靶点控制硬件实现 | 第101-103页 |
| 6.4 系统软件设计 | 第103-106页 |
| 6.4.1 软件总体框架 | 第103-104页 |
| 6.4.2 软件界面 | 第104-106页 |
| 6.4.3 姿态校准流程 | 第106页 |
| 6.5 系统综合测试 | 第106-114页 |
| 6.5.1 系统实验平台构建与实验设计 | 第106-107页 |
| 6.5.2 重复测量精度实验 | 第107-109页 |
| 6.5.3 与激光跟踪仪对比实验 | 第109-114页 |
| 6.6 本章小结 | 第114-115页 |
| 第七章 总结和展望 | 第115-118页 |
| 7.1 全文工作总结 | 第115-116页 |
| 7.2 未来工作展望 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-127页 |
| 致谢 | 第127-128页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第128页 |