北京交通大学 发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044
提出一种激光扫描自动测量轮对几何参数的方法。传统方法将某一特定位置测量的踏面轮廓与标准轮廓进行比较，进而测量出各个参数；该方法采用两个线结构光视觉传感器对轮对进行三维扫描，通过计算机对点云数据进行处理，计算出直径、轮缘厚、踏面磨耗以及轮辋宽等参数，对线结构光视觉传感器与轮对的相对位置和姿态没有严格要求，提高了测量精度。实验结果证明了方法的可行性。
激光技术 自动测量 列车车轮 线结构光视觉传感器
1 天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津 300072
2 郑州轻工业学院 机电工程学院,郑州 450002
依据三角法建立了基于线结构光和对称式双目立体视觉的两种典型视觉传感器坐标测量系统数学模型。通过对坐标测量模型及传感器各结构参数之间的相互关系分析,研究了线结构光视觉传感器和双目立体视觉传感器坐标测量系统结构参数及其误差对系统综合测量精度的影响关系特性。在对各结构设计参数综合分析的基础上,提出了视觉传感器坐标测量系统结构参数优化准则,并给出了线结构光视觉传感器及双目立体视觉传感器坐标测量系统结构参数的一般性设计原则与方法。
线结构光视觉传感器 双目立体视觉传感器 计算机视觉 误差分析 参数优化 line-structured light vision sensor binocular stereoscopic vision sensor computer vision error analysis parameter optimization
北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室,北京 100083
针对现有线结构光视觉传感器标定方法存在的局限性,提出一种不需要求解光平面标定点的标定方法。根据光条图像求解平面靶标上光条在摄像机坐标系下的Plücker矩阵。在视觉传感器前合适位置将平面靶标摆放多次,联立所有光条空间直线的Plücker矩阵,求解光平面在摄像机坐标系的平面方程。最后通过非线性优化方法得到光平面方程在最大似然准则下的最优解。在标定过程中,所有光条点都参与光平面参数的计算过程,因此该方法标定结果精度高、稳健性强。实验证明,与现有方法相比该方法标定精度提高30％左右。
机器视觉 线结构光视觉传感器 平面靶标 Plücker直线坐标
1 天津大学,电气与自动化工程学院,天津,300072
2 天津大学,精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072
针对空间圆(类圆)孔的几何量测量,传统视觉测量方法一般采用双目立体模型,基于立体像对来实现对圆孔空间位置的测量.受传感器成本、体积、重量的限制,该测量方法在特殊视觉系统,尤其在发展迅速的基于工业机器人平台的柔性视觉检测系统中均显不足.本文基于单摄像机架构的线结构光视觉传感器,提出了圆(类圆)孔定位两步法,讨论和分析了被测圆心x,y,z向坐标测量误差.通过对被测圆心定位误差的分析计算,在实际测量应用中,z向测量精度可以优于±0.25 mm,z,y向测量精度优于±0.006 mm.研究结果表明,该方法切实可行,可以满足实际测量需求,扩展了线结构光视觉传感器的应用范围.
线结构光视觉传感器 圆(类圆)孔 定位 误差分析
