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1、第24卷第4期傳感技術(shù)學(xué)報V01.24No.42011年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr.2011ACalibrateMethodofLineStructuredLightVisualMeasurementSystemBasedonMotionL/UTao,,JIAGang,WANGZongyi/1.CollegeofAutomation,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China;、\2.Colleg
2、eofShipbuildingEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China]Abstract:AlinestructuredlightvisualmeasurementsystembasedonCartesian-coordinaterobotwasproposedforthree—dimensionaldigitalmeasurementofhullblock.Bycontrollingrobotmotion,linestru
3、cturedlightvisualsensorinstalledOUtherobotterminalcapturedimagesofstableplanartargetandtheposetransformationparametersbe—tweencameracoordinatesystemandrobotcoordinatesystemwerecalibrated.AtthesametimethefeaturepointCO—ordinatesontheplanartargetwereachi
4、evedwithcrossratioinvariabilitytheory,thenstructuredlightparameterswascalibrated.Bymeasuringexperimentsofknownstandardparts,theeasilyrealizedmethodisprovedeficientandcanmeettheprecisionrequirementsofdigitalmeasurementsystemforhullblock.Keywords:linestr
5、ucturedlightvisualsensor;calibration;non—lineariterativemethod;leastsquarefittingEEACC:7210;7130doi:10.3969/j.issn.1004-1699.2011.04.029一種基于運動的線結(jié)構(gòu)光視覺測量系統(tǒng)標(biāo)定方法半劉濤,賈剛,王宗義,1.哈爾濱工程大學(xué)自動化學(xué)院,哈爾濱150001;、\2.哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院,哈爾濱150001/摘要:針對船體分段數(shù)字化測量提出了一種基于直角坐標(biāo)機(jī)器人的線結(jié)
6、構(gòu)光視覺測量系統(tǒng)。通過控制機(jī)器人的運動,安裝在其末端的線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器對固定的平面靶標(biāo)成像,實現(xiàn)了攝像機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)器人坐標(biāo)系位姿關(guān)系標(biāo)定;同時利用交比不變性原理獲取平面靶標(biāo)上的特征點坐標(biāo),完成了結(jié)構(gòu)光平面參數(shù)的標(biāo)定。該方法易于實現(xiàn),通過對已知的標(biāo)準(zhǔn)工件進(jìn)行測量實驗,證明提出的標(biāo)定方法是有效的,能夠滿足船體分段數(shù)字化測量的精度要求。關(guān)鍵詞:線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器;標(biāo)定;非線性迭代;最小二乘擬合中圖分類號:Tp391文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1004—1699(2011)04—0624—05結(jié)構(gòu)光視覺傳感器
7、不僅具有快速、精確、抗干擾題已成為研究熱點?,F(xiàn)有的方法基本上是分別利用性好等優(yōu)點,而且結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn),在工業(yè)檢測不同的靶標(biāo)實現(xiàn)攝像機(jī)與機(jī)器人坐標(biāo)系位姿標(biāo)定和中被廣泛采用。本文針對船體分段三維數(shù)字化測結(jié)構(gòu)光平面參數(shù)標(biāo)定。文獻(xiàn)[1—3]分別提出了結(jié)構(gòu)量,將結(jié)構(gòu)光視覺傳感器安裝在機(jī)器人末端上,構(gòu)建光視覺測量機(jī)器人的手眼標(biāo)定方法。文獻(xiàn)[4]提出了基于直角坐標(biāo)機(jī)器人的視覺測量系統(tǒng)。在系統(tǒng)構(gòu)了基于運動的手眼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)光參數(shù)標(biāo)定,實現(xiàn)了關(guān)建完畢后,面臨的一個主要任務(wù)就是系統(tǒng)標(biāo)定。如節(jié)式機(jī)器人手臂末端的結(jié)構(gòu)光視覺
8、傳感器參數(shù)標(biāo)何方便準(zhǔn)確地進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定是視覺測量的關(guān)鍵定,該方法采用固定靶標(biāo),攝像機(jī)在不同姿態(tài)拍攝靶技術(shù)以及研究熱點問題。線結(jié)構(gòu)光視覺測量系統(tǒng)標(biāo)標(biāo),但需要手動測量激光平面上兩點間距離。文獻(xiàn)定技術(shù)的研究包括兩部分內(nèi)容:一是線結(jié)構(gòu)光視覺[5—6]分別提出了基于交比不變性原理獲取線結(jié)構(gòu)傳感器與機(jī)器人坐標(biāo)系的位姿關(guān)系標(biāo)定;另一部分光視覺傳感器光平面上特征點三維坐標(biāo)的方法,由是線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的標(biāo)定。于采用的是特殊的三維標(biāo)定物,只能獲取有限的標(biāo)結(jié)構(gòu)光視覺傳感器與機(jī)器人配合運