| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-38页 |
| 1.1 本论文的研究目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 摄像机标定技术研究现状 | 第15-21页 |
| 1.2.1 基于靶标的标定方法 | 第16-17页 |
| 1.2.2 基于主动运动的标定方法 | 第17-18页 |
| 1.2.3 自标定方法 | 第18-20页 |
| 1.2.4 基于消隐点的标定方法 | 第20-21页 |
| 1.3 线结构光视觉传感器标定技术研究现状 | 第21-25页 |
| 1.3.1 基于靶标的标定方法 | 第22-23页 |
| 1.3.2 基于主动运动的标定方法 | 第23页 |
| 1.3.3 基于消隐点的标定方法 | 第23页 |
| 1.3.4 线结构光视觉传感器标定的关键技术 | 第23-25页 |
| 1.4 手眼标定技术研究现状 | 第25-32页 |
| 1.4.1 手眼标定的模型 | 第27-28页 |
| 1.4.2 手眼标定的方法 | 第28-29页 |
| 1.4.3 手眼标定的关键技术 | 第29-32页 |
| 1.5 视觉控制技术 | 第32-36页 |
| 1.5.1 机器人视觉控制概述 | 第33页 |
| 1.5.2 基于图像的机器人视觉控制研究现状 | 第33-34页 |
| 1.5.3 基于图像的视觉控制的关键问题 | 第34-36页 |
| 1.6 本文主要研究内容和结构安排 | 第36-38页 |
| 第2章 基于两消隐点正交几何特性的摄像机内参数标定 | 第38-60页 |
| 2.1 概述 | 第38页 |
| 2.2 摄像机模型 | 第38-41页 |
| 2.2.1 摄像机透视成像模型 | 第38-39页 |
| 2.2.2 摄像机焦距归一化模型 | 第39-40页 |
| 2.2.3 摄像机外参数模型 | 第40-41页 |
| 2.3 消隐点基础 | 第41-45页 |
| 2.3.1 消隐点定义与性质 | 第41-42页 |
| 2.3.2 消隐点的产生与计算 | 第42-44页 |
| 2.3.3 正交消隐点 | 第44-45页 |
| 2.4 摄像机内参数标定原理 | 第45-51页 |
| 2.4.1 两消隐点正交几何特性证明 | 第45-48页 |
| 2.4.2 摄像机内参数标定原理 | 第48-51页 |
| 2.5 实验与结果分析 | 第51-59页 |
| 2.5.1 实验结果 | 第51-55页 |
| 2.5.2 对比实验 | 第55-57页 |
| 2.5.3 精度比较实验 | 第57-59页 |
| 2.6 小结 | 第59-60页 |
| 第3章 线结构光视觉传感器的性能分析和光平面标定 | 第60-77页 |
| 3.1 概述 | 第60页 |
| 3.2 线结构光视觉传感器模型 | 第60-63页 |
| 3.2.1 线结构光视觉传感器各组分模型 | 第60-62页 |
| 3.2.2 线结构光视觉传感器的结构模型 | 第62页 |
| 3.2.3 平面参数与结构参数的关系 | 第62-63页 |
| 3.3 线结构光视觉传感器性能分析 | 第63-67页 |
| 3.3.1 测量范围 | 第63-65页 |
| 3.3.2 测量精度 | 第65-67页 |
| 3.4 基于已知共线三点的线结构光平面标定原理 | 第67-70页 |
| 3.5 实验结果和精度分析 | 第70-76页 |
| 3.5.1 实验结果 | 第70-73页 |
| 3.5.2 精度测试实验 | 第73-76页 |
| 3.6 小结 | 第76-77页 |
| 第4章 机器人线结构光视觉系统的手眼标定 | 第77-97页 |
| 4.1 机器人线结构光视觉系统手眼标定 | 第77-79页 |
| 4.2 基于A_iX=XB_i模型的手眼标定 | 第79-85页 |
| 4.2.1 手眼标定模型A_iX=XB_i | 第79-80页 |
| 4.2.2 基于两消隐点正交特性的摄像机运动量计算 | 第80-83页 |
| 4.2.3 手眼矩阵X的求解 | 第83-85页 |
| 4.3 基于AX=Z(B~i)~(-1)模型的手眼标定 | 第85-89页 |
| 4.3.1 手眼标定模型AX=Z(B~i)~(-1) | 第85-86页 |
| 4.3.2 变换矩阵Z的求解 | 第86-89页 |
| 4.3.3 手眼关系的计算 | 第89页 |
| 4.4 实验结果 | 第89-96页 |
| 4.4.1 手眼标定实验 | 第89-93页 |
| 4.4.2 验证实验 | 第93-96页 |
| 4.5 结论 | 第96-97页 |
| 第5章 基于视觉控制的线结构光平面自动标定 | 第97-115页 |
| 5.1 概述 | 第97页 |
| 5.2 基于图像的视觉控制 | 第97-98页 |
| 5.3 基于线结构光图像的直线对齐控制 | 第98-104页 |
| 5.3.1 图像雅可比矩阵 | 第99-101页 |
| 5.3.2 基于kalman滤波的图像雅可比矩阵估计 | 第101-103页 |
| 5.3.3 基于线结构光图像的直线对齐控制 | 第103-104页 |
| 5.4 稳定性分析 | 第104-110页 |
| 5.4.1 摄像机内参数误差对成像的影响 | 第105-106页 |
| 5.4.2 视觉控制系统稳定性分析 | 第106-110页 |
| 5.5 线结构光平面自动标定原理 | 第110页 |
| 5.6 实验结果与分析 | 第110-114页 |
| 5.6.1 系统结构 | 第110-111页 |
| 5.6.2 控制的实现 | 第111-113页 |
| 5.6.3 线结构光平面的自动标定的实现 | 第113-114页 |
| 5.7 小结 | 第114-115页 |
| 第6章 基于视觉控制机器人手眼自动标定 | 第115-127页 |
| 6.1 概述 | 第115页 |
| 6.2 基于线结构光图像的点线的对齐控制 | 第115-119页 |
| 6.2.1 图像雅可比矩阵 | 第115-117页 |
| 6.2.2 基于线结构光图像的直线与点的对齐控制 | 第117-119页 |
| 6.3 手眼自标定原理 | 第119-120页 |
| 6.4 实验结果 | 第120-126页 |
| 6.4.1 系统结构 | 第120-121页 |
| 6.4.2 控制的实现 | 第121-125页 |
| 6.4.3 验证实验 | 第125-126页 |
| 6.5 小结 | 第126-127页 |
| 结论 | 第127-129页 |
| 参考文献 | 第129-144页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第144-145页 |
| 攻读学位期间参与的科研项目 | 第145-146页 |
| 致谢 | 第146-147页 |
| 作者简介 | 第147页 |
