雙目視覺法測(cè)量接觸線幾何參數(shù)的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文對(duì)接觸線幾何參數(shù)檢測(cè)技術(shù)與儀器的國內(nèi)外研究狀況進(jìn)行了比較全面、深入的分析，對(duì)基于雙目視覺的便攜式接觸線幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了較深入的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先，通過對(duì)雙目視覺測(cè)量原理和接觸線檢測(cè)技術(shù)要求的分析，建立了雙目視覺法測(cè)量接觸線幾何參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出了由雙目測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、相機(jī)光學(xué)參數(shù)和圖像處理結(jié)果計(jì)算的接觸線幾何參數(shù)和測(cè)量有效視場的理論公式；完成了便攜式接觸線幾何參數(shù)測(cè)量裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　其次

2、，應(yīng)用Matlab對(duì)雙目視覺法測(cè)量接觸線幾何參數(shù)的誤差與靈敏度進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明：雙目視覺系統(tǒng)對(duì)接觸線高度變化的靈敏度遠(yuǎn)低于對(duì)拉出值變化的靈敏度，故導(dǎo)高測(cè)量誤差遠(yuǎn)大于拉出值測(cè)量誤差。給出了同時(shí)提高二者測(cè)量精度的措施：圖像處理實(shí)現(xiàn)亞像素分辨，增加兩相機(jī)的基距和相機(jī)傾斜角?，增大鏡頭焦距f。
　　第三，在 VC++編程環(huán)境下，基于微軟基礎(chǔ)類庫 MFC和開源計(jì)算機(jī)視覺庫OpenCV完成了測(cè)量系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與編程，利用亞像素邊緣檢測(cè)和最

3、小二乘法對(duì)接觸線的圖像邊緣進(jìn)行直線擬合，有效提高了被測(cè)點(diǎn)在兩相機(jī)中成像點(diǎn)位置的計(jì)算精度，從而提高了接觸線幾何參數(shù)的測(cè)量精度。
　　最后，設(shè)計(jì)制作了測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對(duì)接觸線實(shí)物進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行誤差分析與補(bǔ)償。經(jīng)與手持式激光測(cè)距儀的測(cè)量結(jié)果相對(duì)比：雙目系統(tǒng)對(duì)拉出值的測(cè)量精度在±2mm，導(dǎo)高測(cè)量精度在±4mm。而且，多次實(shí)驗(yàn)重復(fù)性良好，驗(yàn)證了雙目視覺法測(cè)量接觸線幾何參數(shù)的可行性和有效性，為便攜式測(cè)量儀器的