光条
- 基于K-means 聚类的结构光中心线提取方法研究
]。 由于线结构光条纹具有一定的像素宽度，只有准确提取光条的中心线才能获得被测目标的特征点坐标[6]。 因此，如何快速、准确提取结构光中心线是实现测量的关键[7]。传统线结构光中心线提取算法主要有灰度重心法、基于黑塞(Hessian)矩阵的斯蒂格(Steger)算法和方向模板法等[8]。 灰度重心法的算法简单、实时性好，但是易受噪声影响；Steger 算法精度高、受噪声影响小，但算法复杂导致其实时性较差；方向模板法具有一定的修补断线和抑制白噪声能力，但计算
沈阳理工大学学报 2023年5期2023-09-02
- 连铸坯三维测量多线结构光的中心条纹快速提取
线结构光，线结构光条纹受到待测物体表面轮廓的调制会产生形变。再由工业相机采集线结构光图像并分析线结构光条纹的形变信息，进而获得待测物体的三维信息[4］。在连铸坯测量现场中，被测连铸坯尺度较大，单个结构光发生器无法实现高精度测量；且测量环境中存在高温、粉尘等影响，若选用功耗较大的多个投影设备进行现场测量，难以保证系统的稳定性且成本较高，因此，通常选用功率较低的多个线结构光发生器进行连铸坯的三维测量。在线结构光视觉测量中，线结构光条纹中心的提取尤为重要，直接影
光学精密工程 2023年3期2023-03-10
- 基于线结构光视觉的负载柔性臂振动位移测量*
，接着对线结构光光条中心提取方法进行改进，最后设计实验进行验证。1 线结构光视觉测量系统1.1 系统框架设计线结构光视觉测量系统是一种将工业相机和线激光器相结合组成的测量系统，主要包括激光发生器、工业CCD相机、目标平面和计算机。激光发生器和CCD相机具有相对固定的位置，当激光器的光条投射到目标平面时会形成光条，利用CCD相机进行实时采集，通过算法提取光条纹中心像素坐标以此来求取特征点的坐标信息，系统具有全局信息丰富和抗干扰能力强等优势，将其运用在本实验中
组合机床与自动化加工技术 2023年2期2023-03-02
- 基于分时曝光技术的钢轨廓形激光成像系统简析
十分敏感，形成的光条中不可避免地出现许多由镜面反射导致的光斑或暗斑，最终将严重影响系统检测结果，如图1所示。本文针对钢轨表面反光对廓形磨耗检测系统的影响，探索运用长短分时曝光技术提升激光成像性能的抗光照干扰特性。1 系统设计如图2所示，分时曝光高动态激光摄像组件主要由1台相机、1台激光器、1块图像采集处理板组成，通过双曝光和激光三角原理，实现对打磨反光情况下的钢轨廓形图像采集。该组件基于双曝光机制，在一次拍摄中，相机的奇偶行同时曝光，奇数行曝光时间长，偶数
中国设备工程 2022年22期2022-12-12
- 基于线结构光测量的自动焊接在线跟踪检测技术综述
行准确标定，将激光条纹投射到焊缝上，提取焊缝坐标并计算其世界坐标，将坐标发送到机器人控制系统实现焊接跟踪检测效果。因此，相关线结构光测量技术的基础理论研究也包括三个领域：中心提取、传感器标定和焊缝特征提取。2.1 中心提取中心提取是整个线结构光测量系统的关键的部分之一，它决定了图像在CCD像元中的位置坐标是否准确，其准确程度是保证测量系统稳定性、精准性、实时性的前提。因此，中心提取成为许多国内外机器视觉领域研究人员的研究热点。在整个测量系统搭建过程中，保证
装备制造技术 2022年8期2022-11-10
- 面向复杂环境的线结构光光条中心提取算法
中，激光发生器将光条投射到被测物体表面，经视觉传感器捕获光条图像后，通过图像分析技术得到被测物体表面的几何参数。线结构光光条的宽度一般超过一个像素，而光条中心线上各点的位置坐标代表最准确的测量信息，可用于反映被测几何特征参数[4-5]。因此，线结构光光条中心的精准提取是实现基于线结构光精准测量的一个重要环节。传统光条中心提取方法可分为基于光条几何中心的提取方法和基于光条灰度特征的提取方法。由于噪声和不均匀光照等复杂环境因素的影响，光条表面常产生断线或噪声污
现代制造技术与装备 2022年9期2022-11-02
- 基于斜射式线结构光的隧道错台快速检测技术
算的核心在于结构光条纹中心的提取，提取精度将直接影响最终检测结果精度[13]。常见的中心提取方法有边缘法、重心法、极值法、方向模板法、高斯拟合法以及Hessian矩阵法等[14]。蔡怀宇等[15]提出一种基于主成分分析法提取光条纹中心，对条纹灰度分布函数在法线方向进行二阶泰勒展开求得条纹中心的精确位置；余乐文等[16]提出一种基于线结构光的三维测量系统，利用几何数学模型计算物体三维坐标；李瑛等[17]提出基于改进方向模板法的结构光中心线提取算法，采用双边滤
重庆交通大学学报(自然科学版) 2022年10期2022-11-02
- 结合高斯滤波器和骨架的结构光中心提取算法
术的关键。常见的光条纹中心提取方法有极值法、曲线拟合法和灰度质心法等。大多数算法经过改进后在精度上能够满足测量需求[2-3]，但忽视了对提取速度的分析，而且光条中心提取速度影响着检测系统的实时性。测量实时效果好才能带来更好的使用体验和实际应用价值。如今，采用车载方式进行动态巡检是现代轨道交通基础设施检测及维护的发展趋势，这需要车载检测系统能够迅速处理采集的数据并发送指令至执行端，或将处理好的数据发送至终端，让相关人员了解检测对象实时的情况。例如无人驾驶技术
机械制造与自动化 2022年4期2022-08-18
- 面向激光光条图像修复的循环相似度映射网络
影响，所采集激光光条图像含有大量区域粘连（光斑区域）和局部光条断裂，影响后续中心线提取精度并进而影响测量精度.因此，构建图像修复模型对激光光条图像进行高精度地去噪和修复，对于工业检测具有重要意义.图像修复模型主要利用已知的图像信息去修复图像中缺失（待修复）区域的图像信息.图像修复模型的发展经历了2 个阶段：传统算法和深度学习模型.传统算法可以分为基于扩散的图像修复［1，2］和基于样本的图像修复［3，4］.基于深度学习的图像修复模型以生成对抗网络（Gener
电子学报 2022年5期2022-07-07
- 飞机蒙皮铆钉孔的位置与法矢检测技术研究
出了一种基于投影光条的位置与变化规律而推断出铆钉孔的位置与法矢参数的方法。在该系统中，由十字线激光器将十字线结构光投射于被测蒙皮表面并在其上形成投影光条，而后通过工业相机采集其视野范围内的、同时包含投影光条和铆钉孔的二维图像，再经由系统标定和光条中心线提取等步骤表征和计算出蒙皮曲面的成形轮廓和结构特征，并基于此进行拟合与叠加运算而得到铆钉孔的孔心三维坐标与法线方向，从而完成其位置与法矢的检测任务。1 系统组成在插钉过程中，由于定位工装存在误差和钻孔过程中蒙
中国测试 2022年6期2022-07-05
- 基于光学三角法的芯片凸点高度测量
表面形貌调制后的光条信息，解析得到物体表面不同位置的高度信息，该装置的测量标准偏差为3.41 μm，相比于点光源，该装置采用线光源，能够提升测量速度，但测量精度不能满足凸点检测的需求。针对以上光学三角测量系统存在的问题，本文针对芯片凸点形貌特征，提出了一种基于光学三角法的芯片凸点高度测量方法。该方法将白光LED 发出的光线经过整形后形成线结构光投射到凸点上，凸点顶部和芯片基板上的反射光线经过透镜后投射在相机靶面上，根据图像中的几何特征信息，结合凸点高度测量
光子学报 2022年5期2022-06-28
- 似然函数和随机滤波的点云去噪方法研究
取打在物体表面的光条图像，当被测物体在光平面下移动时，物体上的光条会随着物体的移动而发生相应的形变，在相机上所成的像也会发生相应的变化。通过解调光条的形变，提取光条中心并计算相应的解析几何关系，最后得到被测物体的三维点云数据［6］。线结构光采用非接触式视觉检测的方式，具有精度高、测量简单等优点，通过对物体上光条的测量来替代传统的直接测量方式。运用此方法需要对系统做精确标定和精确的光条中心提取，系统标定包括摄像机位姿的标定，光平面位姿的确定和移动位姿的标定；
机械设计与制造 2022年2期2022-02-23
- 基于改进Steger算法的线结构光中心提取
到广泛应用。提取光条图像的条纹中心坐标是线结构光三维视觉测量技术的关键，光条图像包含被测量物体表面的三维形貌信息，是被测点三维坐标求取的依据[1]。光条中心线坐标提取的偏差将直接影响被测对象三维坐标的精度[2]。由于噪声对条纹中心提取存在一定的影响，因此如何充分利用光条图像特征，实现条纹中心的快速、高精度提取，是三维视觉测量技术首要考虑的问题。李丹等[3]将极值法和灰度重心法相融合，首先利用极值法找到灰度值的最大点，然后通过灰度重心法获取光条的中心位置，此
华北理工大学学报(自然科学版) 2021年1期2021-12-23
- 封装电路板的三维在线检测技术研究
标标定示意图保证光条在投射过程中能够与靶标平面处于垂直状态，需要将测量坐标系之间建立在光平面中，保证左线结构光传感器与右线结构光传感器均在一个坐标系中。进行标定时，在标定时，必须遵照特定的方向将靶标当中的测量坐标实施平移，将Zw确定为平移的距离。可以将光平面与靶标平行线间的焦点作为标定的特征点，同时将Yw确定为平行线的间距离。通过该方法，可以保证左相机与右相机均能得到想要的特征点。2.2 传感器标定结果本文对标定方法的探寻和分析，宗旨就是系统与实际应用的有
电子元器件与信息技术 2021年7期2021-11-11
- 基于机器视觉的接触轨几何参数测量方法
表面，得到结构光光条图像，提取光条中心线并与另一台相机的光条图像中心线匹配，得到光条中心在实际空间位置的信息，最后在中心线中提取测量位置特征点，以特征点坐标信息反映接触轨几何参数。以上述测量原理为基础设计了接触轨几何参数测量仪，并在试验中进行精度测试。试验结果表明，该测量仪在不同的距离下，测量精度能达到1 mm，同时具备良好的测量稳定性，能够满足实际现场的测量要求。线结构光；机器视觉；接触轨接触轨是沿着地铁走行轨布置并供给列车电能的特殊输电系统，电动车组通
机械 2021年9期2021-09-27
- Steger算法在运动鞋底表面光条图像中心提取的应用
并重点对鞋底表面光条图像中心的提取算法进行研究，以满足鞋底三维信息提取的精度和实时性要求。常见的光条图像中心提取方法主要分为两类：一类从光条图像的几何形态特征出发，包括阈值法、极值法、骨架提取法等[6-8]，这类方法虽然简单快速，但易受各种噪声和阈值的影响而导致提取精度降低；另一类从光条图像的灰度特征出发，如重心法、方向模板法、Steger算法以及曲线拟合法[9-12]，这类方法提取中心准确，精度较高，但当光条宽度发生变化时，会发生光条图像部分区域中心提取
东华大学学报（自然科学版） 2021年4期2021-09-15
- 基于多道线性激光的带式输送机纵向撕裂检测
送带表面的线性激光条纹(光条)特征变化判断是否有撕裂损伤。文献[12]将单道线性激光投射在输送带表面，利用最大值法提取光条骨架、邻域差分确定断点位置、二阶导数判断波动异常位置，进而检测并标志输送带纵向撕裂区域；文献[13]通过检测投射到输送带表面的1条线性激光轮廓线的断裂特征来识别纵向撕裂。上述方法只关注有无纵向撕裂，不涉及撕裂损伤的长度、宽度、深度等特征信息计算，无法实现对损伤的定位与趋势跟踪[14]。本文提出一种基于多道线性激光的带式输送机纵向撕裂检测
工矿自动化 2021年7期2021-07-30
- 基于块匹配的激光条纹亚像素中心提取
到三维物体表面的光条图像,通过计算机解算光条信息获取物体表面的三维特征。在实际测量过程中,采集图像中光条宽度通常为几个到几十个像素,从图像中精确提取光条中心是实现测量的关键步骤[5]。进行线结构光检测时,光条投射到三维物体表面,由于被测物体的表面特性、三维形状、投影强度及环境光强不同,对激光条纹图像的成像质量造成干扰,成为限制提取光条中心坐标精度的重要原因[6]。在线结构光中心提取的研究过程中,国内外学者提出了许多中心提取方法,其中边缘提取法、阈值提取法、
激光与红外 2021年6期2021-07-23
- 基于直线空间旋转的十字结构光标定
方程的形式来表示光条图像信息，简化了标定靶标，弥补了标定点少的缺陷，但标定过程仍需移动靶标。然而针对十字结构光标定的研究，Kiddee等［12］提出了一种简单的CLSL（十字结构光标定）标定方法，以少量的十字光与靶标平面边线相交的非共线特征点来获取光平面方程，可以满足中等精度的测量需求，但标定点数量较少不能充分利用光条信息，同时还需要移动靶标来获取特征点，操作过程复杂。Zhang等人［13］采用十字结构光来进行焊缝识别测量，以光条中心点作为特征点来拟合光平
光学精密工程 2021年6期2021-07-14
- 激光光条中心线提取研究综述
领域。理想的激光光条横截面亮度分布满足高斯模型，因此可以提取出光条横截面上最亮的像素点，这些像素点就构成了激光光条的中心线。中心线兼具了激光光条的局部特性和全局特征，在诸如缺陷检测等场景中具有核心作用。如何精准、完整地提取投射到物体表面的线结构光是视觉测量的关键问题，而结构光的中心线提取是重中之重。本文主要目的在于回顾并总结线结构光中心线提取模型的不同种类及其各自的发展历程，并对比分析不同模型的优劣，通过对当前模型的分析展望未来的中心线提取发展的方向和趋势
测控技术 2021年6期2021-07-05
- 核燃料棒反光表面条纹自适应中心提取方法
描运动，获取线激光条纹信息，通过提取激光条纹中心，将其转换为三维点云坐标，实现被测物尺寸的高精度测量。水下检测中的激光条纹照射质量、水下检测环境和待测物表面特性都会对摄像机采集的光条图像造成影响[2]，从而给中心线的提取带来一系列问题。因此，如何精确快速地提取光条中心线，是保证整个检测系统测量精度的关键一步。近年来，国内外学者提出了许多条纹中心提取方法[3-4]，主要有几何法[5]、极值法[6]、骨架提取法[7]、高斯拟合法[8]、方向模板法[9]、灰度重
应用光学 2021年1期2021-04-11
- 一种V型坡口焊缝图像处理方法及特征提取算法研究
波变换的V型坡口光条提取算法，能有效抵抗弧光的干扰，但其算法实现复杂，运行效率有待提高.常用的预处理操作还有图像滤波、边缘检测等[8].角点检测方法主要分为基于灰度图像与基于轮廓曲线的方法[9]，其中基于灰度图像的角点检测主要考虑像素邻域点的灰度变化，如Harris角点检测法[10]、Shi-Tomasi角点检测法等[11].基于轮廓曲线的角点检测主要依据轮廓曲率的变化，主要有基于曲率尺度空间(Curvature Scale Space，CSS) 的角点检
测试技术学报 2021年1期2021-02-25
- 十字线结构光视觉传感器的标定方法研究
通过摄像机标定、光条中心线提取和结构光平面解算等过程解算出了模型中的未知量，从而完成了传感器的结构参数标定。该标定方法无需高成本的标定靶标和复杂的操作过程，并且可以提高标定效率、降低劳动强度，特别适合于现场组建基于十字线结构光视觉传感器的三维测量系统。2 系统组成为了实现被测物体的表面轮廓信息的快速、精确获取，本文基于结构光三维视觉测量原理搭建了一套非接触式的十字线结构光视觉传感器，如图1所示。该传感器主要由摄像机、光学投射器和夹持工装构成，其中，摄像机选
宇航计测技术 2020年6期2021-01-13
- 高斯加权的二维灰度重心法提取光条中心
等。其中线结构光光条中心提取是线结构光视觉系统测量过程中关键的步骤。传统的结构光条纹中心的提取方法可以分为基于光条形态特征和基于光条灰度分布特征两个方向。基于结构光条形态特征的提取方法，其主要思想是利用光条图像的形态学特征、光条曲线自身几何特征进行光条中心提取。代表的方法有几何中心法[4]、阈值法[5]等。几何中心法确定光条中心速度快，但是当激光条纹图像中条纹出现缺失时，该方法提取的光条中心精度差，无法获取准确的中心位置；阈值法易受外界噪声的影响，提取效果
计算机工程与设计 2020年12期2020-12-28
- 基于自适应窗口的线结构光条中心提取方法
快速、准确地提取光条中心，是得到目标物体三维信息的关键步骤[2]。有学者提出以光条的高斯分布中心为结构光中心的方法，来确定光条中心位置。基于这一思想，发展了极值法、阈值法[3]、灰度重心法[4]、曲线拟合法[5]和Steger法[6]等方法。本文提出了一种基于自适应窗口的灰度重心法，用于提取结构光光条中心。该方法融合了其曲线拟合法和灰度重心法的各种特点。首先，对数字图像进行预处理；其次，进行高斯曲线初步拟合，根据高斯曲线的特性自动选取阈值，能够自适应地确定
自动化仪表 2020年10期2020-11-13
- 基于密度聚类的光条中心线提取方法
方法，该方法利用光条灰度值呈高斯分布的特点对中心进行计算，并结合阈值选取过程对低亮度图像噪声进行剔除，算法使用线性计算，因而时间复杂度低，但该法仅适用于光条灰度满足高斯分布、宽度一致性高、分布较为集中的场景［9］。在实际工业测量中，受激光发生器的制造误差以及物体表面形貌影响，激光光条不能满足理想高斯分布，另外，受图像采集设备缺陷、环境光照射不均、被测物体表面复杂且反射率不同等因素影响，采集到的原始图像同时含有激光光条和噪声光斑，光斑具有随机分布、亮度不均、
激光技术 2020年4期2020-07-08
- 基于多线结构光的弱纹理物体形貌测量方法
到待测对象上，激光条纹图像被两个相机采集并重建。代表性产品如FARO开发的Freestyle手持式3D扫描仪，由于采用单条激光，所获得的图像对环境光具有强抗干扰能力和高测量稳定性。为满足3D打印中弱纹理对象的监测要求，本方法将多线结构光与双目立体视觉测量技术相结合，将多线结构光投射到物体的表面上，采用光条序列匹配和极线约束相结合的图像特征点匹配方法，解决了多线结构光投射后的纹理重复性问题，最后根据相机标定参数，实现了复杂曲面下的一次性表面重建[2]。该方法
机械制造与自动化 2020年2期2020-04-24
- 基于单双目结合的线结构光扫描技术
位像素宽度的红色光条取代传统激光，并同步使用摄像机对含有光条信息的图像进行捕获，根据所获得的图像信息，恢复物体的三维点云数据。图1 系统硬件平台1.2 系统软件流程系统软件的实现需要在双目系统结构和单目系统结构两种环境下进行。在双目系统中，为获取计算物体三维坐标时所需要的相机内部参数和两台相机间的位姿关系，采用经典的张正友标定算法对系统进行标定，之后用投影仪向柱形纸筒表面投射单位像素的红色移动光条，并使用两台相机实时进行图像捕获，每获取到一对图像，首先采用
计算机工程与设计 2020年3期2020-04-24
- 多线结构光堆积物三维测量方法研究
相当的光强度，且光条纹可以与拍摄的相机线同步切换，实现了连续测量，单次表面扫描就能得到高质量三维重建。Lin等[5]利用高动态范围成像技术提出一种新颖的结构光传感方法，将相同图案索引的图像融合在一起以获得高动态范围辐射图，且三维重建结果具有较高精确度 。工业领域有多种方法可实现三维重构，但是测量目标物体较小，测量环境要求较高，无法满足测量大型堆积物高精度、快速扫描、低成本的需求。基于此，本文提出一种新型多线结构光三维测量方法，通过直线滑台的线性移动，使多束
中国测试 2019年11期2019-12-14
- 浅析汽车内饰内氛围灯的设计和应用
柔性光纤或注塑导光条。图1 内氛围灯 2 氛围灯的组成部分汽车内氛围灯一般由几部分组成：灯头，导光条，接插端子，灯带支架等，对于多色控制的氛围灯还会有控制器。图2 灯的主要组成部件 3 氛围灯的工作原理车内实现途径：通过车内线束，接通电源，点亮LED 灯，经过导光条，进行光的传播，从而达到氛围灯的效果。LED 灯是一种固态的半导体器件，可以直接把电转换为光。它的核心部分是由P 型半导体和N 型半导体组成的晶片，在P 型半导体和N 型半导体之间有一个过渡层，
汽车实用技术 2019年19期2019-10-23
- 汽车焊缝密封胶条的光条中心提取算法研究
。针对黑色胶条，光条的亮度会减弱，进而增加提取难度，因此对线结构光光条中心的提取是关键难题之一。激光的光条提取算法主要有阈值法、极值法、拟合法和重心法等。阈值法通过设定不同的阈值，把图像像素点的灰度值分为2个区间，分割后的图像像素点灰度值若处在设定区间，则被选中，反之则被删除。该方法速度快，但是改变了光条的细节，精度差。极值法的原理是提取图像中每行或每列的极大值，在光条截面光强分布严格符合高斯分布的情况下速度快，但容易造成误差。拟合法是将光条灰度最大值附近
应用光学 2019年5期2019-10-14
- 一种基于线结构光的汽车侧位停车的环境感知方法∗
物体的表面形成了光条，该光条会受到物体表面形貌的调制而变形，用摄像机获取光条的二维图像，利用三角测量原理求解出光条的三维信息［3］。本文的实验平台是南京理工大学无人驾驶车平台，如图1 所示，摄像机和线结构光投射器固定在车辆的侧上方，保持位置不变。实验时打开线结构光投射器，线结构光投射器在行驶车辆侧边投射出一个光平面，投射出的光平面与周围物体表面物体相交。当线结构光平面斜入射至车辆表面时，则光平面与车辆相交形成的亮线会在车辆的顶部处发生“断裂”，形成断点，断
计算机与数字工程 2019年7期2019-07-31
- 结构光三维测量技术在列车走行部异物检测的应用研究
理和方法2.1 光条图像中心提取方法在结构光系统中，线激光器由于投射距离和物体表面特性等因素，在被投射物体表面形成具有一定宽度的光条，工业相机捕获到被投射物体表面上的畸变光条图像，光条的宽度一般占5～15个像素（见图1），光条中心坐标的提取精度将影响整个测量系统的测量精度。理想线结构光光条的灰度分布是高斯分布，现实情况下，光条受到投射距离、环境因素以及投射物体表面特性等因素的影响，光条呈现类高斯分布。综合考虑光条中心提取算法的优缺点以及实际光条的灰度分布特
中国铁路 2019年1期2019-03-23
- 视觉引导的搬运机器手位置测量研究*
个或者多个结构光光条,光条成像于CCD相机像平面。图1 激光视觉测量原理图1 激光光条中心点识别算法本文采取的激光光条中心点识别算法流程如图2 所示。图2 激光光条中心点识别算法流程图由于汽车保险杠弯曲的表面形貌,所以激光光条的形状也不尽相同。当激光投射在有连续高度变化的曲面上时,图像中会呈现出弯曲变化光条;而激光投射在连续同一高度平面上时,会呈现竖直方向的光条。如图3为现场激光投射在3种不同类型保险杠表面的情况。图3 激光投射在不同类型保险杠上光条情况在
传感技术学报 2018年11期2018-12-10
- 室内环境下线结构光光条提取方法
在于提取出图像的光条部分。在简单背景环境下，极值法广泛使用。极值法以图像的一列(或一行)中灰度最大的点(极值点)作为光条的粗略中心，为了提高精度，在极值法的基础上使用灰度重心法，高斯拟合法等处理方法[6～9]。这些方法以极值法确定粗略中心，并利用极值点附近一定范围内的像素进行光条中心精确定位。以上方法在致力于精度的同时忽略了鲁棒性。本文基于室内环境情况复杂，受被测物体与光源距离、背景灰度变化的影响，整幅图像中光条的亮度不一，且存在环境光干扰(光滑表面对环境
传感器与微系统 2018年10期2018-09-27
- 基于间接标定法的结构光视觉检测系统三维测量技术与试验评估
被测物体调制后的光条信息，最后依据摄像机光条信息反求线激光照射处被测物体的三维坐标[5-7]。该技术较之于双目视觉测量技术解决了双目视觉技中存在的特征点匹配问题，但增加了光平面的标定问题。目前，常规标定法如拉丝法和锯齿法的缺陷：标定点的三维坐标点的获取需要借助昂贵的外部测量设备，并且获取的标定点数目有限，标定精度也有限[8-9]。徐光祐和Huynh等人为了获得更多精确的标定特征点，提出了运用交比不变原理的标定特征点提取方法[10-12]。魏振忠在徐光祐的研
现代制造技术与装备 2018年7期2018-08-15
- 激光器阵列调节装置及其控制系统设计
标投射模式切换及光条位置调节稳定性差、效率低，无法满足实际测量需求的问题，分析视觉测量中不同阶段对激光辅助靶标的投射及调节需求，同时考虑设备紧凑性、实用性及可靠性，设计加工1套激光器阵列调节装置，利用工作站及NI计数器驱动多台步进电机实现激光器独立及协调控制，最后根据调控需求及硬件装置基于LabVIEW开发相应的控制系统。研究结果表明：该装置及系统工作稳定，具有良好的调控效率和鲁棒性，实现了激光器阵列辅助靶标的高效自动化调节，为提高视觉测量效率奠定了良好的
中南大学学报（自然科学版） 2017年11期2017-12-11
- 基于激光摄像技术的钢轨波磨检测方法研究*
）对传感器获得的光条图像进行ROI（Region Of Interest）提取，将图像的ROI传送至上位机提取轮廓数据，进而完成钢轨的波磨信息提取。论证了通过多传感器并行工作提高钢轨轮廓的采样频率的可行性，在Xilinx SP605开发板上实现了光条图像ROI的实时提取。试验表明，ROI提取能够有效减小通信的数据量。轨道交通；钢轨波磨；检测方法；并行采样；图像ROI提取列车运行过程中，由于轮轨相互作用及钢轨加工工艺等原因，钢轨顶面沿纵向会出现规律性的类似波
城市轨道交通研究 2017年10期2017-11-21
- 基于线结构光的桌面3D扫描技术
重心法相结合，对光条中心进行提取。通过对物体三维扫描将所得扫描结果与扫描实物进行了对比，分析了系统的误差。该系统具有价格低廉，使用方便等特点。关键词：3D扫描； 线结构光； 图像处理中图分类号： TH 741文献标志码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2017.04.005Abstract：The paper is to study a desktop threedimensional scanning technology
光学仪器 2017年4期2017-09-12
- 一种面向对缝测量的双线结构光光条中心提取方法*
提取精度又取决于光条中心的提取精度，因此结构光光条中心提取的是否准确，直接影响到测量结果的精度。从实现方法上分析，将现有的光条纹中心提取技术归结为两大类[4]：一类是以几何中心作为光条纹中心的提取方法，如阈值法、边缘取中法、骨架细化法等[5-6]，这类方法算法简单，运行速度快，但精度低，受阈值与噪声影响较大。另一类是以能量中心作为光条纹中心的提取方法，如极值法、重心法、Steger法和高斯拟合法等。灰度重心法是将光条宽度范围内横截面上的灰度值重心作为光条的
航空制造技术 2017年8期2017-05-16
- 一种基于光条中心线的测距方法
26)一种基于光条中心线的测距方法游佳兴，黄鲁(中国科学技术大学 电子科学与技术系，安徽 合肥 230026)在单目视觉避障系统中，利用红色LED水平光条照射前方障碍物，由摄像头获得图像并处理后得到红光光条，根据光条中心在图像中的位置判断障碍物与摄像头之间的距离。该文对Zhang并行细化算法进行了改进，以适应嵌入式系统快速准确得到红光光条的中心线，由中心线坐标得到障碍物距离及宽度。实验结果证明，该算法具有很好的中心线提取效果；测距范围为25 cm，测距误
网络安全与数据管理 2016年17期2016-10-27
- 双目视觉测量中等匹配点的光条中心提取
测量中等匹配点的光条中心提取贾振元，樊超楠，刘巍*，杨景豪，徐鹏涛(大连理工大学 机械工程学院，辽宁 大连 116024)为了精确、快速提取激光条中心，使其提取结果更适用于工业现场特征尺寸的双目视觉测量，提出了一种等匹配点的激光条中心提取方法。利用灰度重心法粗提取出激光条中心点，计算灰度梯度方向，确定光条边界。接着，根据左右图像中激光条的粗提取结果确定基准光条，对另一幅图像中的对应光条进行插值。然后结合灰度梯度方向与插值结果对激光条进行重提取，得到等匹配点
光学精密工程 2016年7期2016-08-23
- 智能获取装箱管状工件抓取位置的研究
表面产生的反光直光条特征，提出了一种Gaussian拟合与Hough变换相结合的拟合算法。首先利用Gaussian拟合提取各光条法向上的中心坐标，然后将获取的坐标点集运用Hough变换进行拟合，最后根据获取的各光条中心线计算各工件的抓取位置。实验结果表明该方法能同时实现多条光条直线的拟合，又能抑制干扰点或噪声的影响，有效实现装箱工件抓取位置的智能获取。机器视觉；Gaussian拟合；Hough变换；光条中心线；抓取位置机器人智能抓取工件的首要步骤是判断目标
图学学报 2015年3期2015-12-19
- 分数阶微分局部强反射的去噪方法应用
具有强反射的表面光条图像出现散斑或复合散斑等严重噪声情况，该文提出一种利用分数阶微分增强的图像去噪声的处理算法，突出噪声的颗粒化特征，通过连通区域面积统计的方法对有效连续光条进行分离并去除散斑噪声，获得有效光条图像，最后利用灰度重心法提取有效光条的中心。经实验对比，该方法得到的信息熵值和光条中心提取精度都显著提高，体现了分数阶微分算法增强图像高频信息的同时，有效保留更多的低频信息的特点，保留了更多的图像纹理细节，显著提高了特征光条中心提取精度。图像去噪；分
电子与信息学报 2015年12期2015-08-17
- SMT封装电路板三维在线检测技术
一。提出了自适应光条中心提取算法,对反射或散射影响而形成的光条图像噪声具有很好的抑制效果,能够提取准确的光条中心。实验表明系统测量精度可达到0.02 mm。系统测量得到的三维数据,可以为在线检测SMT封装电路板缺陷提供可靠的三维信息。SMT封装电路板;线结构光传感器;三维在线缺陷检测;双传感器标定;光条中心提取随着表面封装技术SMT(Surface Mount Technology)的普及,电路板上元器件不断密集化和细小化,有效的检测元器件贴装缺陷对整个S
传感技术学报 2015年2期2015-05-06
- 高斯混合分布激光中心线提取方法
射到锻件表面，由光条几何形状间接表征待测锻件几何参数［2］。然而，该类激光器光条截面分布特性各异，导致中心提取精度与稳定性较差，目前仍没有很好地解决办法。国内外学者针对激光条的快速提取做了很多研究。张旭萍等［3］提出一种基于极线匹配的新的相位一致性的光条中心提取方法，适合处理具有对称结构的图像特征;厦门大学于永涛等［4］针对激光扫描过程中镜面反射造成的激光条干扰，对异常值进行去除;张瑞瑛等［5］提出一种基于感兴趣区域的光条中心提取方法，能够快速提取过曝的红
激光与红外 2015年11期2015-03-23
- 激光辅助智能车障碍物探测方法研究＊
标障碍物投射激光光条，投射的激光光条可以覆盖整个的障碍物，根据光条在障碍物上的变形状态来计算障碍物体的三维信息．当整个激光完成面投射时，实时记录含有激光光条的图像信息，将图像作为系统的输入数据传递给计算机．计算机经过相应的处理算法最后输出的结果是所拍摄障碍物的二维图像中每个像素的三维坐标信息．实验的主要设备是激光投射装置、摄像机、计算机．图1 多线激光探测系统Fig．1 Detection system with multi-line laser基于多线激
西安工业大学学报 2015年1期2015-01-01
- 嵌入式系统中的快速光条中心提取算法
摄像机获取变形的光条图像，最后通过解调光条变形图像还原出被测物体的三维形貌。解调光条变形图像基本且关键的一步就是提取光条中心［1］，光条中心的提取精度和速度对整个三维形貌测量系统的性能有着很大的影响。本文将嵌入式系统技术和三维形貌测量技术相结合，研究基于高级精简指令集机器 （advanced RISC machine，ARM9）的嵌入式三维测量系统中的光条中心提取算法。由于嵌入式系统的运算和存储能力有限，如何实现高效的提取算法已经成为一个亟待解决的难题。同
计算机工程与设计 2014年11期2014-12-23
- 线结构光扫描传感器结构参数一体化标定*
光;摄像机标定;光条中心提取;光平面标定随着工业生产对非接触式测量需求日益增加,对检测的效率和精度也提出了越来来高的标准。线结构光扫描测量是一种基于激光三角法的先进的三维检测技术,它具有测量范围广、效率高、便于操作以及精度适中的优点,在工业测量领域中有着广阔的应用前景[1-2]。线结构光扫描测量的核心技术就在于系统标定算法的性能,其中主要包含三方面算法:摄像机内外参数标定算法、光条中心提取算法、线结构光平面标定算法。摄像机标定是视觉测量的基础,常规的标定算
传感技术学报 2014年9期2014-09-06
- 基于Hessian矩阵的多结构光条纹中心快速提取方法
测量过程中将结构光条纹投射在待测物体表面，结构光条纹与待测物体相交时，由于物体深度信息的变化结构光受到调制，调制后的光条信息被CCD 摄像机采集为图像后可用恢复待测物体的空间位置和尺寸信息。为获取这些信息，需要对结构光条纹的中心位置进行精确提取。国内外学者对结构光中心提取方法进行了许多研究，主要应用的结构光条纹中心提取方法有极值法[1]、灰度重心法[2-4]、方向模板法[5]、曲线拟合法[6]等。极值法算法简单、运算速度快，对于图像中符合高斯分布的光条提取
大连大学学报 2014年6期2014-07-10
- 一种多结构光条纹亚像素中心提取方法
物体表面投射结构光条的主动视觉法可增加物体表面的特征信息，简化三维信息提取过程。结构光条纹照射在被测物体表面时，由于物体深度的变化使光条被调制，调制光条被标定的CCD 相机拍摄后可获取物体表面的深度信息，进而可根据深度信息计算工件尺寸。因此，基于主动视觉的物体尺寸测量及检测，需要精确提取结构光条纹的中心。常用的结构光条纹中心提取方法主要有极值法、灰度重心法等［1-3］。这些算法简单，实时性较好，但对噪声敏感，中心提取精度较低。方向模板法使用多个方向模板检测
机械工程师 2014年10期2014-07-08
- 舵面角度测量中结构光光条图像自动定位方法
角度测量中结构光光条图像自动定位方法冯 萍*,刘 震(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)本文提出了一种在舵面角度测量中多平面结构光光条的自动定位方法。该方法首先基于Steger方法提取舵面中多个平面的光条图像中心；然后基于直线约束和距离约束提取出各小直线段，并根据各直线段的直线方向将各小直线段归类为最后的光条直线；最后根据光条直线的位置判断各光条直线所在光平面及所在舵平面。经实验验证，本文方法切实有效，具有较高的鲁
中国光学 2014年6期2014-04-30
- 可弯曲LCD电视使用了特殊的直下式背光
采用侧光式LED光条结构，其方向与面板弯曲方向垂直。然而，调整LED光条的结构并不能解决显示屏亮度不均的问题。侧光型弯曲LCD面板的亮度不均问题只能通过调整光学膜（包括导光板）来解决，但是要做出能够同时适用于平面和曲面模式的光学膜存在相当大的技术难度。相反地，直下型弯曲LCD的亮度不均问题可以通过调整光学膜和LEDs来解决。如图一所示。通常情况下，为避免出现亮度不均的问题，平面LCD中LED被等距隔开；曲面LCD中，由于LED光条与面板弯曲方向平行，因此可
消费电子 2014年2期2014-04-17
- 面向重建的结构光中心快速提取方法*
，准确、快速提取光条中心是保证获取实物表面形状数据精度和算法实时性的关键因素。根据激光强度符合高斯分布和光条边界的连续性特点，对传统的光条中心提取方法进行改进。考虑光条在图像中的形状和分布特征，通过从图像的不同位置和方向扫描得到光条中心，并比较了不同扫描方法所用的时间。利用本文方法重建了动车轮毂的三维轮廓。实验结果表明，本文方法比传统方法有明显提高，具有较强的实用性。逆向工程；光条中心提取；中心法；三维重构0 引言根据实体轮廓生成几何模型的方法称为逆向工程
机电工程技术 2014年5期2014-01-10
- 光栅式双目立体视觉传感器光条快速匹配算法
何快速准确地实现光条匹配与识别是其一项关键技术.基于编码方式的光条匹配识别方法研究较为广泛，常用的有空间编码方法［1－3］，时间编码方法［4－5］，直接编码［6－7］方法等，有些要投射多幅图像，有些要分析图像的灰度及颜色信息，给识别带来了很大不便.文献［8］提出一种基于空间搜索的识别方法，将光栅式双目立体视觉传感器看作两个光栅结构光视觉传感器，可分别测量各光条中心点的三维坐标，搜索不同光条中心点集之间的距离最小且模型编号相同的光条即为匹配光条.但该方法需将
北京航空航天大学学报 2012年5期2012-12-19
- 锡膏激光扫描三维测量系统光强自适应调节技术*
现即使采用同样的光条中心提取算法，由于光条的亮度不同所提取的中心位置也有很大差别[5]，激光光条中心提取精度决定了锡膏检测的准确程度。目前人们主要研究光条中心提取的算法以及光条图像的前期处理方法，主要的方法有重心法、阈值法和拟合曲线法等[6－7]。实际上影响光条中心提取精度的因素有很多，主要包括光条亮度、宽度和直线度等，其中光条亮度是影响提取精度的主要因素[8]。所以采用固定光强的激光光源不能满足不同电路板的测量要求。并且生产线上需要定期重新调节光源的光强
传感技术学报 2012年8期2012-06-10
- 一种改进的高斯拟合法在光带中心提取中的应用
结构光，线结构光光条受到物体表面深度的调制产生变形，变形的光条图像由相机获取，其中心位置坐标包含了激光器、相机之间的相对位置信息及被测物体表面的深度信息[2]。结构光视觉技术图像处理关键的一步是精确提取激光条纹的中心线。激光条纹中心线提取的精度将直接影响到视觉测量的最终精度[3]。常见的光条中心线提取方法有灰度阈值法、极值法和梯度阈值法等，这些方法实现简单，但精度不高。高斯拟合法的原理是根据激光条纹法向灰度值近似服从高斯分布，利用条纹的法向灰度数据拟合出高
电子设计工程 2012年13期2012-01-15
- 基于公共光学基准的大尺寸空间角度测量关键技术
小轴2上形成激光光条Ⅰ、激光光条Ⅱ。采用两个光轴均垂直于平面C的CCD摄像机分别对小轴1、小轴2及其激光光条进行拍摄,通过计算机图像处理,就分别在CCD1、CCD2的图像上得到了小轴1轴线与激光光条Ⅰ之间的角度α0、小轴2轴线与激光光条Ⅱ之间的角度β0。由于在CCD1和CCD2图像平面上的激光光条是由同一个线结构激光平面得到的,彼此平行,因此就得到了小轴1的轴线 A与小轴2的轴线B在垂直于主轴的平面C上的投影之间的夹角 γ0=180°-α0-β0。在上述测
中国机械工程 2010年12期2010-06-04