基于双目线结构光的承轨台测量.docx

基于双目线结构光的承轨台测量
基于双目线结构光的承轨台测量
摘要：双目线结构光（BinocularLineStructruedLight，BLSL）测量技术被广泛应用于各个领域，包括机械制造、三维视觉检测、工业自动化等。本论文介绍了基于双目线结构光的承轨台测量方法，并进行了实验验证。结果表明，该方法具有高精度、高效率的优点，在承轨台的结构尺寸和形状参数测量中具有重要的应用价值。
1.引言
承轨台是一种用于承载和支撑工业机械设备的重要组件。其尺寸和形状参数的精确测量对于机械设备的运行和维护至关重要。传统的承轨台测量方法通常依赖于人工测量，精度较低且效率低下。双目线结构光测量技术凭借其高精度和高效率的特点，成为了一种可行的测量方法。
2.双目线结构光原理
双目线结构光是一种基于三角测量原理的测量技术。该技术利用两个摄像机和一条发光线条，通过对两个摄像机捕获到的线条图像进行处理，计算出待测物体的空间坐标。双目线结构光的主要步骤包括发光器与摄像机的标定、线条提取、线条匹配、深度计算等。
3.承轨台测量方法
为了实现对承轨台的尺寸和形状参数的测量，我们设计了以下测量方法：
3.1发光器与摄像机的标定
首先，在实验室环境下，我们将发光器和两个摄像机进行标定。标定的目的是确定发光器的位置、摄像机的内外参数等。通过对标定板进行拍摄，我们可以获取到标定板上的特征点的像素坐标和物理坐标，从而建立摄像机坐标系和世界坐标系之间的映射关系。
3.2线条提取
在测量过程中，我们需要从摄像机捕获的图像中提取出线条。对于双目线结构光，我们可以通过对图像进行预处理，如灰度化、边缘检测等，来得到线条的二值化图像。然后，使用霍夫变换等方法，提取出图像中的线条。
3.3线条匹配
得到线条之后，我们需要对不同摄像机捕获到的线条进行匹配。通过计算线条的长度、方向等特征，可以确定两个摄像机捕获的线条之间的对应关系。匹配的结果将用于后续的深度计算。
3.4深度计算
在线条匹配完成后，我们可以根据三角测量原理，计算出承轨台上各点的空间坐标。具体步骤包括使用单应矩阵计算相机坐标系与世界坐标系之间的转换关系，然后根据三角形相似性原理，计算出各点的深度。
4.实验结果与分析
我们设计了一组实验，对一个承轨台进行测量。实验结果表明，基于双目线结构光的承轨台测量方法具有高精度和高效率的特点，可以达到亚毫米级别的精度。与传统的人工测量相比，该方法不仅提高了测量的精度，还大大节省了测量时间。
5.总结与展望
本论文介绍了基于双目线结构光的承轨台测量方法，并进行了实验验证。实验结果表明，该方法具有高精度、高效率的优点，在承轨台的尺寸和形状参数测量中具有重要的应用价值。未来，我们将进一步优化算法，提高测量精度，并在实际工程中应用该方法。
参考文献：
[1]ZhangD,MaY.Industrialevaluationoftriangulation-basedmachinevisionsystems[J].InternationalJournalofProductionResearch,2012,50(21):6082-6093.
[2]TongG,WangQ.Abinocularstereovisionsystemwithstructuredlightformeasurementoffingerjointmovement[J].Sensors,2013,13(12):16877-16892.
[3]HuangHT,ChenYF,LiuLC.Calibrationofbinocularvisionsysteminreverseengineeringbasedonstereolinestructuredlight[J].JournalofMechanicalEngineering,2014,50(1):195-201.
[4]ZhangX,FuZ,ZhangY,etal.Researchandapplicationoflinestructruedlightvisionmeasurement[J].JournalofMechanicalEngineering,2018,54(5):147-159.