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激光视觉在线测量数据的重建

作者：王述 Publish: 2007-8-1 Hits:-

【中文题名】

激光视觉在线测量数据的重建

【英文题名】

The Reconstruction of Laser-based Real-time Machine Vision Measuring Data

【学科专业】

检测技术与自动化装置

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-8-1

【中关键词】

激光视觉,CCD,图像处理,软件工程,,

【英关键词】

Laser-based Machine Vision,CCD,Computer Graphics,Software Engineering,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>数据收集和处理系统

【论文摘要】

自动测量技术是随着科学技术和机械制造工业的发展而发展的,特别是现代科学技术的飞速前进,使检测技术趋向高精度、高效率。论文重点是基于一种激光视觉测量方法来完成对物体轮廓的测量并提出一些改善精度的措施。这种测量方法使用对映函数的观念,先利用CCD获取被激光照射到的物体表面的三维信息,再根据对映函数原理把CCD像平面所获取的数据转换为空间点数据,这样便完成了对物体轮廓的测量。在具体的实现过程中,论文主要做了以下工作和创新: 1、在视觉测量原理方面详细介绍了使用最小回归误差分析方法的对映函数原理以及能够提高测量精度的次像素原理; 2、在图像处理方面,给出了直方图、阈值分割、条纹细化等原理的详细介绍,在给出的左右CCD的数据拟合过程中创建了可调节精度的杂点滤除方法; 3、在测量系统的总体设计部分,充分注意到了各部件的内部标定和部件间的标定问题,从而保证了系统的测量精度,并给出了新颖的激光探测传感器水平度和垂直度的校正方法; 4、在软件开发方面,参考了软件工程学中所提出的开发步骤和注意事项,保障了系统软件开发过程中的高速度、低错误、代码可重用性等重要指标;还利用C++ Build...

【论文题纲】

摘要	5-6
ABSTRACT	6-9
第一章绪论	9-13
1.1 引言	9-11
1.1.1 激光视觉简介	9
1.1.2 机器视觉的发展	9-10
1.1.3 机器视觉的应用	10-11
1.2 课题的研究意义	11
1.3 课题的研究思路及其主要内容	11-13
1.3.1 课题的研究思路	11-12
1.3.2 课题的主要内容	12-13
第二章激光视觉测量原理	13-20
2.1 结构光原理	13
2.2 对映函数法原理	13-15
2.2.1 选择最小回归对映函数原理的原因	14
2.2.2 最小回归理论简介	14-15
2.2.3 最小回归对映函数原理	15
2.3 次像素点解析度原理	15-19
2.3.1 次像素点简介	16
2.3.2 次像素回归对映函数的建立	16-19
2.4 本章小结	19-20
第三章图像处理算法的研究	20-40
3.1 灰度直方图原理	20-22
3.2 图像分割原理	22-29
3.2.1 阈值分割的定义	22-23
3.2.2 最佳阈值的选取原则	23-29
3.2.2.1 迭代法求最佳灰度阈值	24-25
3.2.2.2 P 片法及一维灰度直方图分割	25
3.2.2.3 二维灰度直方图求最佳阈值	25-26
3.2.2.4 峰谷法求最佳灰度阈值	26-27
3.2.2.5 最频法求最佳灰度阈值	27-29
3.3 条纹细化原理	29-30
3.4 图像边缘检测原理	30-35
3.4.1 Roberts 算子	32
3.4.2 Sobel 算子	32
3.4.3 Prewitt 算子	32-33
3.4.4 LOG 滤波器	33-34
3.4.5 Canny 算子	34
3.4.6 几种算子的比较	34-35
3.5 左右CCD 资料拟合原理	35-39
3.5.1 B 样条函数法	35-36
3.5.2 均值法	36
3.5.3 拟合过程中杂点的滤除	36-39
3.6 本章小结	39-40
第四章程序设计的方法及其对软件质量的影响	40-52
4.1 软件工程的发展概述	40-45
4.1.1 软件工程的涉及范围	41
4.1.2 软件开发的几种方法	41-45
4.2 C++语言是如何体现面向对象程序设计风格的	45-49
4.2.1 封装性	45-46
4.2.2 继承性	46-48
4.2.3 多态和虚函数	48-49
4.3 C++ BUILDER 软件开发环境对本软件系统的重要意义	49-50
4.4 本章小结	50-52
第五章激光视觉测量系统的总体设计	52-63
5.1 激光视觉测量系统的总体要求	52
5.2 激光视觉测量系统的组成方案	52
5.3 激光视觉测量系统的校正	52-58
5.3.1 视觉测量中的相机标定问题	53-57
5.3.1.1 单CCD 的内部标定	53-54
5.3.1.2 双CCD 的标定	54-57
5.3.2 激光与双CCD 的位置校正	57
5.3.3 水平度校正	57-58
5.3.4 垂直度校正	58
5.4 测量过程综述	58-62
5.5 本章小结	62-63
第六章实验数据处理以及综合误差分析	63-69
6.1 测量实验	63-64
6.2 测量误差分析	64-67
6.3 测量精度鉴定	67-69
第七章总结和展望	69-71
7.1 总结	69-70
7.2 展望	70-71
参考文献	71-75
攻读硕士期间发表论文及参与课题项目情况	75-76
致谢	76-77

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.384357



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