基于结构光成像的散状堆料体积测量系统研究

发布时间：2020-07-14 13:52

【摘要】：散状堆料体积测量是实际生产中的一项技术难题。传统的测量方法存在成本高、测量准确度低等问题,国外的高精度设备价格昂贵,受环境条件限制,不宜推广。因此,开发一款方便、准确、低成本的体积测量系统是一个重要的研究方向。针对以上问题,设计了基于结构光成像散状堆料体积测量系统,并对实验结果进行分析。主要研究内容如下:(1)在分析结构光成像原理的基础上,根据体积测量系统应用环境和功能需求,进行体积测量系统的硬件选型和实验台的搭建。(2)通过对相位移投影法和编码投影法进行仿真分析,设计了基于格雷码与相位移相结合的结构光投影方式,并对该投影方式的实现过程进行分析,得到格雷码和相位移周期。分析体积测量系统的功能模块,完成软件系统设计,进而实现软件的人机交互界面。(3)通过分析传统摄像机标定方法,确定采用张正友平面标定法和改进的圆点标定板对摄像机进行标定,再采用Bouguet算法对标定后图像进行立体矫正。(4)引入图像去雾尘和低照度增强作为图像预处理方法,应对雾尘和低照度环境。改进特征提取方法,优化立体匹配策略,提高获取三维点云获取的速度、精度。在不同仿真环境下,对不同体积的散状白灰进行体积计算和误差分析。以上研究结果表明,本文设计的基于结构光成像散状堆料体积测量系统,基本满足散状堆料体积测量要求,为深入研究基于结构光的散状堆料体积测量提供理论依据和技术支持。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;TU712.3
【图文】：

ATOS三维扫描仪

扫描仪实物图

过 DLP 进行投影，使两台 CCD 相机采集被测目标光栅图像的像中光栅被调制像素的相位值，确定每特征点的位置，对每个息进行立体匹配，再利用三角测量原理获取被测目标三维信息云获取，生成三维点云图，进而对被测目标进行体积计算。下构光的成像原理进行详细的阐述。

【参考文献】

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本文编号：2755053