光笔式大视场三维视觉测量系统

作     者：冯萍 魏振忠 FENG Ping;WEI Zhen-zhong

作者机构：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京100191 

基　　金：国家重大科学仪器设备开发专项--列车轮对/车体运动状况在线运动测试仪(No.2012YKU14032) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2013年第21卷第9期

页      码：2217-2224页

摘      要：针对先进制造业对大型装备大范围精密尺寸测量需求,根据双目立体视觉测量原理设计了一种光笔式大视场三维视觉测量系统。基于透视投影变换下的时针顺序和共线性不变量设计了光笔特征点空间分布模式,实现了特征点的准确识别与接触探头坐标的计算。应用双目立体视觉传感器的透视投影和齐次坐标三维测量模型,以一维基线尺靶标自由移动和基准长度约束为核心,通过本质矩阵E的线性求解结合非线性优化实现了其结构参数的现场精确标定。研制了由光笔、双目立体视觉测量系统、便携式三脚架、一维基线尺靶标和测量软件构成的大视场三维视觉测量系统,完成了机器人本体表面三维数据的稠密测量实验,在7 m×4.7 m测量范围内系统的测量精度优于0.2 mm。实验显示设计的光笔式大视场三维视觉测量系统在光笔结构、发光点识别方法和系统标定方法上均具有新的思路。

主 题 词：三维视觉测量 大视场 光笔 标定 光斑识别 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 081104[081104] 08[工学] 081203[081203] 0805[工学-能源动力学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 0702[理学-物理学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/ope.20132109.2217

馆 藏 号：203335005...