基于雙目線結(jié)構(gòu)光的大型工件測量的中期報告

基于雙目線結(jié)構(gòu)光的大型工件測量的中期報告一、研究背景目前，隨著工業(yè)制造業(yè)的不斷發(fā)展，大型工件的生產(chǎn)和加工成為了重要的制造工藝，同時也需要對其尺寸、形態(tài)等進行精確測量。以往人工測量的方法耗時耗力，且存在一定的誤差，因此需要開發(fā)一種高效、精確的自動化測量方法。二、研究內(nèi)容本研究以雙目線結(jié)構(gòu)光為基礎(chǔ)，探究了大型工件的三維測量方法。具體研究內(nèi)容包括以下幾個方面：1.建立大型工件三維模型首先，需要通過三維掃描等方式獲取大型工件的點云數(shù)據(jù)，并通過點云數(shù)據(jù)處理算法，建立起大型工件的三維模型，為后續(xù)的測量提供基礎(chǔ)。（參考文獻1）2.線結(jié)構(gòu)光運動規(guī)劃為了能夠全面地測量大型工件的各個部位，需要進行線結(jié)構(gòu)光的運動規(guī)劃，確定相機和投影儀的位置和姿態(tài)，以及光線投影的方向和角度。（參考文獻2）3.標定雙目系統(tǒng)在進行測量之前，需要對雙目系統(tǒng)進行標定，包括內(nèi)參數(shù)標定和外參數(shù)標定。內(nèi)參數(shù)標定通過相機標定板進行實驗，得到相機內(nèi)參；外參數(shù)標定通過使用已知物體，將其在不同的角度下拍攝得到圖像，進而計算相機和投影儀的相對位置與姿態(tài)。（參考文獻3）4.三維重建與精度評估借助雙目線結(jié)構(gòu)光，對大型工件進行三維重建。針對具體應(yīng)用場景，定義測量精度標準，并進行精度評估。（參考文獻4）三、研究成果在進行了一定的理論分析和實驗研究后，得到了以下初步成果：1.成功實現(xiàn)了大型工件的三維模型建立和測量，評估了其測量精度，并與人工測量進行對比，證明了該方法的高效性和精確性；2.對雙目線結(jié)構(gòu)光的運動規(guī)劃進行了深入研究，提出了一種基于圖像匹配和角度計算的運動規(guī)劃方法；3.對雙目系統(tǒng)進行了標定，通過實驗驗證了標定算法的有效性；4.初步探究了適用于大型工件的三維重建算法，為后續(xù)的研究提供了參考。四、下一步工作基于以上初步成果，下一步的工作計劃如下：1.針對大型工件的不同尺寸和形態(tài)，進一步優(yōu)化線結(jié)構(gòu)光的運動規(guī)劃算法，提高測量效率和準確度；2.拓展標定算法，探究適用于大型工件三維測量的更多標定方法；3.深入研究大型工件的三維重建算法，包括基于深度學習的方法和基于點云處理的方法，并進行實驗研究；4.將研究成果應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，達到實現(xiàn)高效、精確的大型工件測量的目的。參考文獻：1.Zhang,Y.,Gao,J.,&Liu,Y.(2018).Large-scaleindustrialdimensionalmetrologybasedon3dscanningandpointcloudprocessing.Measurement,130,317–327.2.Li,X.,Zhang,S.,Li,C.,&Huang,Y.(2018).3dmeasurementoflarge-scaleobjectsbasedonmulti-baselineline-structuredlightprojectionsandcameracalibration.Sensors,18(9),2856.3.Liu,Y.,Zheng,S.,Xie,L.,&Shi,H.(2019).Acalibrationmethodforlarge-scalestructuredlightmeasurementsystembasedonacylindertarget.Measurement,145,753–762.4.Ma,X.,Chen,W.,Li,Y.,&Gong,Y.(2019).High-precisionthree-dimensionalreconstructionofin