【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及针对飞机、船舶等大装备制造领域内的大尺寸几何量测量问题,提出了一种基于双目立体视觉转站式测量的大尺寸几何量测量方法。
技术介绍
现代工业生产过程的发展促使检测手段不仅仅局限于常规尺寸,对大尺寸几何量等非常规尺寸的测量也逐渐成为研究热点。大尺寸测量通常是指对尺寸超过500mm的被测目标的测量,由于测量尺寸超过了常规测量范围,因此要同时保证检测过程的快速性与测量结果的准确性,实现起来难度大。现有的如大型三坐标测量机、激光跟踪仪等大尺寸测量设备在精度方面具有一定优势,但此类设备价格昂贵,设备笨重,灵活性不足,不便于工程现场测量,并且操作技巧性强,所用逐点测量法效率偏低。为克服以上不足,国内外研究人员进行了一系列探索,最具代表性的方法是视觉测量法。2005年,美国GSI公司推出V-STARS/S8智能单目视觉测量系统,精度达到4μm+4μm/m,双目系统V-STARS/S8的精度也达到了10μm+10μm/m。在国内,天津大学叶声华院士领导的课题组利用立体视觉的方法实现了对轿车车身的自动测量。2006年,西安交通大学的刘建伟等人利用双目结构光扫描与编码特征点配准相结合的方法实现了对大型工件点云的测量,整体精度达到0.112mm/3m。2013年,南京航空航天大学刘胜兰等人提出采用离散目标点测量、结构光面扫描测量和手持式光笔接触测量相结合的现场测量方案,实现了复杂装配部件的全尺寸测量,该方法所测5m飞机部件的测量结果的绝对平均误差为0.264mm。上述已有视觉测量法大多采用多种设备组合并配合编码标志点实现工件表面点云数据的获取,操作过程繁琐,程序算法 ...
【技术保护点】
一种基于双目视觉的大尺寸几何量测量方法,其特征在于具体方法如下:(1)首先,采用平面靶标和主动视觉相结合的标定方法,精确标定出视觉系统参数;(2)其次,以非编码原点作为测量点,采用圆形度法和拟合法实现原点的识别与圆形定位;(3)再次,采用极线约束法与交比约束法相结合实现高密度相似圆点的匹配;(4)最后,利用奇异值分解法实现相邻站位间拼接矩阵的求解,完成数据拼接。
【技术特征摘要】
1.一种基于双目视觉的大尺寸几何量测量方法,其特征在于具体方法如下:(1)首先,采用平面靶标和主动视觉相结合的标定方法,精确标定出视觉系统参数;(2)其次,以非编码原点作为测量点,采用圆形度法和拟合法实现原点的识别与圆形定位;(3)再次,采用极线约束法与交比约束法相结合实现高密度相似圆点的匹配;(4)最后,利用奇异值分解法实现相邻站位间拼接矩阵的求解,完成数据拼接。2.如权利要求1所述的一种基于双目视觉的大尺寸几何量测量方法,其特征在于所述步骤(1)具体方法如下:主动视觉法利用六自由度工作台带动摄像机做特定运动,实现摄像机主点的准确标定,之后将标定的主点数据代入到平面标定法的程序中,利用双目摄像机同时拍摄不同姿态的棋盘标定板图像,标定优化出其它内参数、结构参数等关键数据。3.如权利要求1所述的一种基于双目视觉的大尺寸几何量测量方法,其特征在于所述步骤(2)具体方法如下:将非编码圆点粘贴于被测工件表面,以圆点中心作为实际测量点;为获得圆点中心,通过采用霍夫变换法和形状分析法从图像中识别出圆形特征点。4.如权利要求3所述的一种基于双目视觉的大尺寸几何量测量方法,其特征在于所述形状分析法为:将圆形度定义为式中,C为圆形度值,P为图形的周长,S为图形的面积;由于圆的圆形度为1,椭圆的圆形度在1附近,因此可以以此作为识别依据;特征圆点识别之后,为获得圆心的准确坐标,采用拟合法求解,即利用圆点的边界像素作为拟合原始数...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘洪霞,张敏,柳晓璇,尹燊,
申请(专利权)人:沈阳飞机工业集团有限公司,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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