导读:本文包含了单目视觉坐标测量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:叁目立体视觉,视觉检测,叁目视觉融合,摄像机标定
单目视觉坐标测量论文文献综述
辛乐[1]（2018）在《叁目视觉坐标测量系统的设计与实现》一文中研究指出当前把图像处理、模式识别及人工智能等技术综合应用起来的视觉检测系统,由于其智能化、非接触及高精度等优势,正被广泛的应用到各行业的智能检测系统中。传统双目视觉在实际工作中,仍然会受到摄像机的视线噪声、相机性能、透镜畸变和一些结构参数的影响,这些干扰影响了双目测量的轴向测量,尤其是深度方向的精度及稳定性。本课题的叁目视觉坐标测量系统旨在改善传统双目视觉测量的轴向精度及稳定性差的问题。首先,构建叁目视觉坐标测量系统的测量模型,根据测量系统的原理及项目实际需求设计叁目视觉坐标测量的整体组成方案及实现流程,并依据项目精度指标及性能等进行硬件的选型,介绍了开发所用的软件环境及系统的软件实现流程。其次,就叁目视觉坐标测量过程中所涉及到的摄像机系统参数的标定进行了研究,分析了摄像机成像的4个坐标系及线性和非线性两种成像模型。根据摄像机标定和系统标定的原理进行了摄像机的标定和系统标定实验,得到了测量过程中用到的系统结构参数,为后续的被测物叁维坐标求解打好基础。然后,根据项目的实际需求,设计了被测物的形状并选用合适的图像识别处理算法,通过实验检验算法的效果,求解出被测物的二维像素坐标。接下来重点研究了一种新的叁目视觉融合求解叁维坐标的方法,它利用叁台相机之间的关联性,将已获取的图像信息、系统标定出的相机结构参数及叁目立体视觉模型等信息融合起来,采用先求解初值,再将初值转化到同一世界坐标系,最后对叁组初值求重心获得被测物圆心坐标的方法,最终实现对目标物体叁维坐标的求解。最后,搭建叁目视觉坐标测量系统实验平台对本文方案进行测试。就叁目视觉坐标测量系统的精度及稳定性,叁目与双目视觉的精度及稳定性对比,及标定精度对叁目视觉坐标测量的影响进行了实验。实验结果表明,本方案提出的叁目视觉坐标测量系统在3.5m的深度范围、1.5m-2.5m的水平测量范围内,测量误差最大值小于4mm,标准差小于1mm,比传统的双目系统的精度及稳定性有了很大的改善。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-05-01）
张萍萍[2]（2017）在《基于手持特征标靶的单目视觉叁维坐标测量技术》一文中研究指出近些年来对于叁维坐标测量的需求在工业、汽车、航空航天、国防等领域越来越大。传统方法,采用叁坐标测量机完成物体关键点的叁维坐标测量,此种方法具有精度高、操作简单等优点。视觉测量方法,以其测量范围大、灵活性高等优点广泛应用于叁维测量领域。目前主要采用双目视觉系统以及多目激光跟踪系统完成物体的叁维坐标测量。本文研究了一种基于手持特征标靶的单目视觉叁维坐标测量技术,利用特征圆点来标定标靶平面外参,再联立标定好的特征标靶外参和摄像机内参来求解物体的叁维坐标。针对基于手持特征标靶的单目视觉叁维坐标测量技术,本文完成的研究工作如下:(1)为了检测图像上由圆形标记点投影形成的椭圆中心,分析了椭圆边缘的亚像素检测算法:插值法、Zernike矩法。为了根据椭圆的亚像素边缘点得到椭圆中心的像素坐标,分析了椭圆中心的检测算法:重心法以及基于最小二乘原理的代数拟合法、几何拟合法。通过实验对比了插值法、Zernike矩法对椭圆边缘的检测效果,确定Zernike矩法为更适合本文的亚像素边缘检测算法。分析了两种椭圆拟合方法的优缺点,确定本文选择精度更高的几何拟合法。(2)建立了基于手持特征标靶的单目视觉叁维坐标测量模型。研究了摄像机的内参标定过程,在张正友的两步标定法的基础上提出了两点改进:修改畸变模型投影方向、多考虑两项切向畸变。研究了特征标靶平面的外参标定过程,并提出了两种方法对特征标靶的外参进行优化:图像平面旋转法、标靶平面旋转法。(3)设计了特征标靶的优化实验。利用现有实验设备进行实验,研究了特征标靶各相关因素对其外参标定精度的影响。提出利用验证点的世界坐标解算精度来评价特征标靶的外参标定精度。根据实验数据分析了特征圆点数量、布置方式、直径以及基线距离等因素与验证点世界坐标解算精度之间的关系,为特征标靶的优化设计提供重要依据。(4)设计了实验验证本文测量模型的精度。根据实验结论,制作出优化的特征标靶。为评定目标点叁维坐标的测量精度,本文将量块的两个端点作为待测目标点,提出利用量块尺寸作为评价本文测量模型的标准。处理采集的图像得到量块两个端点在摄像机坐标系下的叁维坐标,然后计算出两点之间的尺寸,与真实值进行对比,得出了本文模型的精度,并分析了特征标靶的不同位置对于测量精度的影响。最后分析了实验误差产生的原因,并提出了改进措施。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-05-01）
孙鹏[3]（2015）在《基于多目视觉的管路端点坐标测量方法研究》一文中研究指出管路大量应用于航空、航天、船舶和汽车等工业中,其加工质量直接影响产品的性能和可靠性。工程中为了保证加工精度,一般需要对导管弯曲成型后的空间几何形态进行精确测量,并在此基础上进行校正。而为了确保管路的准确安装,管路端点的相对位置精度需要严格控制。本文针对管路系统中端点位置高精度测量的问题,系统开展了基于多目视觉的管路端点测量方法研究,在此基础上开发了相应的软件系统,并通过实例对研究成果进行了验证。论文的主要工作概括如下:1.分析了管路端点测量在工程中的重要性,对利用机器视觉进行管路端点测量的相关技术的国内外研究现状进行了综述,总结了目前的研究方法存在的问题,指出了本课题的研究目的。2.分析了基于机器视觉的管路测量中图像处理的相关理论,提出了一种基于多目视觉的管路端点坐标测量方法,并给出了该方法的总体技术路线和关键实现技术。3.研究了多目视觉测量系统中的光照与反射机理,提出了一种基于管路表面反射光去除的图像预处理方法。采用光度测定线性化的方法去除管路表面镜面反射光,同时定位漫反射光区域,采用以阴影部分的灰度值众数代替漫反射区域的亮度值的方法对漫反射成分进行处理,降低了管路表面反射光对图像处理的影响,提高管路边缘定位的准确性。4.分析了管路图像中心线的性质,提出了一种基于中心线的管路端点定位方法,利用中心线辅助定位管路端面圆心坐标。提出了端面投影倾斜度的概念,将中心线方法与传统的拟合末端轮廓算法结合,提高了管路端点的定位精度。该方法可以实现各种不同姿态下管路端点坐标的精确计算。5.基于本文研究成果,设计并开发了管路端点多目视觉测量原型系统,介绍了该系统的开发概况、开发背景、体系结构、功能模块和实现方法,并结合实例对提出的方法和技术进行了验证。6.最后,对全文进行总结,并对相关研究工作的后续发展进行了展望。(本文来源于《北京理工大学》期刊2015-06-01）
张绍兵,熊显名,蒋曲博,张文涛,胡放荣[4]（2013）在《基于靶标的叁目视觉3维坐标测量系统》一文中研究指出为了解决复杂环境中大视场、高精度、非接触3维测量问题,采用叁目摄像机结构,通过靶标成像来测量被测点3维坐标的测量系统。测量时摄像机采集测量靶标的图像,计算机通过图像处理的方法获取测量靶标上标志点的3维坐标,并提出基于被测点与标志点间距离方程与直线约束的被测点求解优化方法。测量系统通过高精度光栅位移平台带动测量靶标移动来完成测试。结果表明,测量系统在视场范围、测量精度、使用灵活性等方面有较大的改进,能够测量视场深度从2m～5m范围内的视场,测量精度优于0.2mm。(本文来源于《激光技术》期刊2013年04期）
王鑫[5]（2013）在《单目视觉辅助的叁坐标测量机测量路径规划》一文中研究指出高效、高精度的曲面测量一直是汽车、模具和零部件检测等工业领域中的研究重点。本文以CAD模型未知曲面的叁坐标测量为研究对象，借助单目视觉中的由阴影恢复形貌方法建立待测物体重构模型，并以此指导CMM测量路径规划。论文的主要内容如下：(1)利用SFS方法建立了待测物体的叁维CAD模型，并针对模型特点，对其进行尺寸恢复和基准融合。根据相似性理论和等比关系，对SFS重构模型的二维尺寸进行精确恢复；通过参照物在不同场景下的坐标变换，实现SFS重构模型坐标系与机器坐标系的基准融合。(2)针对传统的曲面采样方法测量点分布不合理问题，提出基于曲率弦高法的采样方法。首先考虑曲线的曲率变化因素构建弦高函数，通过迭代得到各测点变化的弦高值；再根据弦高法的数据精简原则确定需保留的采样点，从而实现测点按曲面曲率的合理分布；依据真实点和预测点间比值关系对测量点的真实值进行预测，并将测量后的数值进行反馈，实现测量点真实值的准确预测与采样。(3)提出基于分层原理和爬山遗传算法的路径优化方法，在提高测量效率的同时避免测头碰撞的发生。基于分层原理对待测曲面进行几何分区，根据爬山遗传算法对各个区域的测量点进行路径优化，并通过各区域路径的整合得到完整的测量路径。(4)开发曲面测量路径规划原型系统。运用本文提出的测量路径规划方法对鼠标、扇叶和结构件等试验件进行测量路径规划，并与传统测量方法在测量精度和测量效率上进行了比较，以验证本文方法的可行性及高效性。(本文来源于《燕山大学》期刊2013-05-01）
董英华[6]（2012）在《光笔式单目视觉坐标测量系统精度改进技术的研究》一文中研究指出光笔式单目视觉坐标测量系统以视觉测量为基础，结合传统叁坐标测量中的测头检测技术，使视觉检测的目标从被测物体表面转移到测量媒介上，代表着坐标测量技术的一个重要研究方向，具有非常广阔的应用前景。本课题组自2000年开始研发一套光笔式视觉坐标测量系统，通过分析光笔上控制点的成像情况确定被测点的空间坐标，具有重量轻、量程大、操作简单、组建灵活、便携性好等优点，然而其精度与当今国际先进水平相比仍有一定差距。针对此问题，本文在几个关键技术的算法方面进行改进。论文的主要工作如下：1、介绍了叁坐标测量技术的分类，重点分析了国内外便携式特别是手持光笔式视觉坐标测量系统的研究现状。2、详细介绍了光笔式单目视觉坐标测量系统的结构组成和测量原理，分析了3LED直棒式光笔视觉测量系统的系统误差。3、对控制点圆心的像面坐标提取算法进行改进，运用多阈值分割结合平均思想提高像平面控制点中心定位的准确度，另外结合实际测量情况提出一种自适应中值滤波方法。4、研究了基于移动光靶标的分区域相机标定方法，利用叁坐标测量机带动圆形LED光靶标随之移动，结合图像处理算法获取准确的空间点集，采用改进的Tsai两步法，实现的高精度的相机标定。5、在原有测头中心标定算法基础上进行改进，建立更加符合实际测量的目标函数，同时优化测量流程，采用数学平均思想提高测头中心的稳定性和算法的收敛速度。6、利用上述改进的方法检测系统整体精度并与海克斯康Global系列传统叁坐标测量机的精度进行比较。改进后系统在2m范围内叁个轴向的单点测量稳定性精度分别能达到0.005mm，0.005mm，0.039mm，叁个轴向的长度测量最大误差分别为0.039mm，0.011mm，0.080mm，较改进前均提高一个数量级。最后分析了改进后系统误差的主要来源，并从硬件和算法两个方面的给出改进方案。(本文来源于《天津大学》期刊2012-12-01）
林绮[7]（2011）在《手持靶标式叁目视觉坐标测量系统关键技术的研究》一文中研究指出基于视觉测量技术的便携式坐标测量系统由于其具有操作简便、量程大、精度高、适合现场测量等优点,因而在大尺寸现场测量、机械、航空、汽车和电子等工业领域得到了越来越广泛的应用,亦代表着坐标测量技术发展的一个重要发展方向。因此,研制出符合工业应用要求的便携式叁维标测量系统具有很高的应用价值及重要的意义。本文针对国内开发的同类系统存在的问题进行改进,并就研制手持靶标式叁目视觉测量系统过程中所涉及的关键技术进行以下深入的研究。首先,研究靶标式叁目视觉测量系统的组成结构和测量原理,针对系统的特点提出了对各个部件的选材、制作要求及原则,并选用合适的软件开发工具实现系统功能。其次,建立系统模型,并研究摄像机标定算法。基于双目立体视觉测量原理,建立叁目视觉系统下的坐标求解模型,并详细分析系统模型的优点。在标定摄像机参数上,对张正友经典标定算法进行了改进,添加了切向畸变参数的解算并引入光束法平差模型作为优化策略,从而实现了摄像机内外参数的精确标定。接着,研究系统的图像处理技术,包括图像预处理、目标轮廓跟踪及提取、中心坐标求解等算法。根据移动靶标的成像特点,先对原始图像进行有效地去噪、二值化等预处理;接着运用轮廓跟踪的方法得到标志点轮廓的精确描述,同时采用了灰度质心法进行中心提取,并引入双线插值法以提高中心求解的准确性和稳定性。然后,研究被测点的叁维坐标求解算法及其优化。根据标志点与被测点之间的几何关系建立被测点坐标求解模型;在通过标志点排序法完成标志点匹配后,提出了采用光束法平差模型对标志点叁坐标的求解结果进行优化,同时提出了基于空间向量旋动理论的刚体转换模型确定光靶标相对于摄像机间的空间关系,进而求解出被测点的叁坐标。最后,本文还通过位移法对系统精度进行了测试,并探讨分析了系统误差来源及改进方法。(本文来源于《华南理工大学》期刊2011-05-15）
刘长英,高乐,高印寒,车仁生[8]（2010）在《单目视觉坐标测量方法》一文中研究指出为了解决现代化生产中对高精度、大尺寸、叁维整体现场在线测量技术的需求问题,提出了一种基于光学测头成像的单目视觉坐标测量方法。该方法以光学测头上的光学特征点作为成像目标,利用单个摄像机获取测量信息。测量过程中,通过分析光学测头上光学特征点的二维成像坐标,利用特征点之间已知的几何约束知识和摄像机的透视投影模型,建立特征点与对应像点的求解关系。通过基于奇异值分解的位姿优化算法确定特征点的空间位置坐标。根据特征点与测尖间已知的位置约束关系确定被测点的空间坐标,从而实现坐标测量目的。测试实验结果表明,该方法切实可行,系统的测量不确定度小于0.32mm。(本文来源于《吉林大学学报(工学版)》期刊2010年05期）
王蓓蓓,王向军,张召才[9]（2009）在《基于虚拟直线的单目视觉坐标测量模型研究》一文中研究指出在摄像机位置随意固定和测量点共面的约束条件下,基于单目视觉提出了一种基于虚拟直线的单帧图像物点坐标测量的新算法。用几何方法代替常规代数方法,回避了传统的通过求解旋转矩阵和平移向量来获取摄像机位置和姿态参数的过程。利用直线平行、垂直的先验知识,通过空间共线四点经过射影变换的交比不变性得到目标点的位置坐标信息。实验证明:该方法简单、可行,摄像机位置随意摆放,具有很强的可操作性、实用性,且精度较高。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2009年10期）
王蓓蓓[10]（2009）在《基于虚拟直线的单目视觉大视场物点坐标测量方法的研究》一文中研究指出本课题提出了一种适用于远距离、大视场的单目视觉物点坐标测量新模型。深入发掘了透视投影变换所携带的物像对应几何信息,建立了基于虚拟直线的单目视觉大视场物点坐标测量模型。解决了大视场、远距离单目视觉物点坐标测量的现场快速应用问题,通过引入几何辅助直线条件简化了常规的代数计算方法,回避了传统的通过求解旋转矩阵和平移向量来获取摄像机位置和姿态参数的过程,减少了误差引入环节,提高了测量精度。该测量模型具有使用标志点数量少,并且随意摆放的特点,适用于现场实际工程应用中实时进行坐标测量。实验证明,该测量模型具有很强的可操作性、实用性,且精度较高。论文主要研究内容及创新点包括:1、分析了传统的单目摄像机坐标测量方法的优缺点,考虑到现场实际应用的传感器安装、测试条件以及精度要求,对实验室现有的基于摄像机参数标定的单目测量方法进行精度分析和实验验证,讨论了基于关联基准的单目视觉模型及其适用范围。2、设计一种引入空间几何不变量,基于虚拟直线的单目视觉大视场物点坐标测量新模型。利用目标点与标志点的共线几何关联关系,引入透射投影几何中不变量的特性弥补单目摄像机的空间信息不足的缺点,提出了一种易于操作、便于实现的新测量模型。使用该模型测量时摄像机位置任意摆放,可以实时进行物点坐标测量。这部分是本文的核心内容。主要的工作有:(1)测量模型的数学原理分析;(2)测量模型的推导建立;(3)简化测量模型分析;(4)测量模型的实验验证及远距离、大视场坐标测量实验分析。3、测量模型的误差分析,影响目标点估计精度的不确定性因素,提出估计不确定度的评定方案。(本文来源于《天津大学》期刊2009-05-01）
单目视觉坐标测量论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近些年来对于叁维坐标测量的需求在工业、汽车、航空航天、国防等领域越来越大。传统方法,采用叁坐标测量机完成物体关键点的叁维坐标测量,此种方法具有精度高、操作简单等优点。视觉测量方法,以其测量范围大、灵活性高等优点广泛应用于叁维测量领域。目前主要采用双目视觉系统以及多目激光跟踪系统完成物体的叁维坐标测量。本文研究了一种基于手持特征标靶的单目视觉叁维坐标测量技术,利用特征圆点来标定标靶平面外参,再联立标定好的特征标靶外参和摄像机内参来求解物体的叁维坐标。针对基于手持特征标靶的单目视觉叁维坐标测量技术,本文完成的研究工作如下:(1)为了检测图像上由圆形标记点投影形成的椭圆中心,分析了椭圆边缘的亚像素检测算法:插值法、Zernike矩法。为了根据椭圆的亚像素边缘点得到椭圆中心的像素坐标,分析了椭圆中心的检测算法:重心法以及基于最小二乘原理的代数拟合法、几何拟合法。通过实验对比了插值法、Zernike矩法对椭圆边缘的检测效果,确定Zernike矩法为更适合本文的亚像素边缘检测算法。分析了两种椭圆拟合方法的优缺点,确定本文选择精度更高的几何拟合法。(2)建立了基于手持特征标靶的单目视觉叁维坐标测量模型。研究了摄像机的内参标定过程,在张正友的两步标定法的基础上提出了两点改进:修改畸变模型投影方向、多考虑两项切向畸变。研究了特征标靶平面的外参标定过程,并提出了两种方法对特征标靶的外参进行优化:图像平面旋转法、标靶平面旋转法。(3)设计了特征标靶的优化实验。利用现有实验设备进行实验,研究了特征标靶各相关因素对其外参标定精度的影响。提出利用验证点的世界坐标解算精度来评价特征标靶的外参标定精度。根据实验数据分析了特征圆点数量、布置方式、直径以及基线距离等因素与验证点世界坐标解算精度之间的关系,为特征标靶的优化设计提供重要依据。(4)设计了实验验证本文测量模型的精度。根据实验结论,制作出优化的特征标靶。为评定目标点叁维坐标的测量精度,本文将量块的两个端点作为待测目标点,提出利用量块尺寸作为评价本文测量模型的标准。处理采集的图像得到量块两个端点在摄像机坐标系下的叁维坐标,然后计算出两点之间的尺寸,与真实值进行对比,得出了本文模型的精度,并分析了特征标靶的不同位置对于测量精度的影响。最后分析了实验误差产生的原因,并提出了改进措施。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
单目视觉坐标测量论文参考文献
[1].辛乐.叁目视觉坐标测量系统的设计与实现[D].哈尔滨工程大学.2018
[2].张萍萍.基于手持特征标靶的单目视觉叁维坐标测量技术[D].吉林大学.2017
[3].孙鹏.基于多目视觉的管路端点坐标测量方法研究[D].北京理工大学.2015
[4].张绍兵,熊显名,蒋曲博,张文涛,胡放荣.基于靶标的叁目视觉3维坐标测量系统[J].激光技术.2013
[5].王鑫.单目视觉辅助的叁坐标测量机测量路径规划[D].燕山大学.2013
[6].董英华.光笔式单目视觉坐标测量系统精度改进技术的研究[D].天津大学.2012
[7].林绮.手持靶标式叁目视觉坐标测量系统关键技术的研究[D].华南理工大学.2011
[8].刘长英,高乐,高印寒,车仁生.单目视觉坐标测量方法[J].吉林大学学报(工学版).2010
[9].王蓓蓓,王向军,张召才.基于虚拟直线的单目视觉坐标测量模型研究[J].传感器与微系统.2009
[10].王蓓蓓.基于虚拟直线的单目视觉大视场物点坐标测量方法的研究[D].天津大学.2009