高速圖像處理板的開發(fā)及其在三維形面檢測系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、隨著計算機、微電子、信息和自動化技術(shù)的迅速發(fā)展，制造技術(shù)已發(fā)展成為一個蘊涵整個生產(chǎn)過程的高度復雜的集成技術(shù)，在制造加工質(zhì)量檢測和逆向工程系統(tǒng)中占據(jù)重要地位的三維測量技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。
　　 首先，對于三維形面在線檢測，激光表面掃描效率的提高是有待解決的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，為此本文以三維形面檢測機器人系統(tǒng)為應用背景，開發(fā)出基于目前較先進的DSP TMS320DM642的高速圖像采集處理板。設(shè)計中充分的考慮了通用性問

2、題，為拓展應用保留了很大的空間，因此可廣泛使用于各種圖像處理領(lǐng)域。軟件系統(tǒng)實現(xiàn)了圖像采集、圖像壓縮傳輸、傳感器標定、激光條紋二維坐標提取等功能，對運算量很大的圖像方向模板預處理部分進行了手工匯編優(yōu)化，并對視頻解碼器底層驅(qū)動程序進行了移植。最終設(shè)計實現(xiàn)了嵌入式線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器并成功的應用于三維形面檢測機器人系統(tǒng)，極大的提高了系統(tǒng)的運行效率。
　　 然后，為了保證激光視覺傳感器的測量精度，在分析、比較各種視覺模型及標定方法的基礎(chǔ)上

3、，決定在激光視覺傳感器標定技術(shù)及理論研究中采用考慮鏡頭畸變的針孔攝像機模型，基于該模型和Tsai兩步法求解模型參數(shù)算法，提出了新的標定方法，即線性求解內(nèi)參數(shù)的兩步法。三維形面檢測機器人系統(tǒng)被作為新標定方法的實驗平臺，在標定實施過程中，通過自主設(shè)計的標靶和裝有嵌入式激光視覺傳感器的機器人獲取激光平面上的特征點作為標定點，利用所提出的標定方法完成參數(shù)求解。為了驗證標定方法的有效性，對標準件進行了檢測實驗，通過與Tsai兩步法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)標定法