一种线结构光视觉传感器标定方法 被引量：48

1

作者 魏振忠 张广军 徐园 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期210-214,共5页

在线结构光视觉传感器的标定中,结构光光平面上三维世界标定点的获取一直是一个难题。主要是因为靶 标上已知的三维世界点很难恰好位于结构光光平面上。针对这个问题,提出了一种基于双重交比不变的线结构光 视觉传感器的标定方法,设计... 在线结构光视觉传感器的标定中,结构光光平面上三维世界标定点的获取一直是一个难题。主要是因为靶 标上已知的三维世界点很难恰好位于结构光光平面上。针对这个问题,提出了一种基于双重交比不变的线结构光 视觉传感器的标定方法,设计了相应的标定靶标。利用双重交比不变性,可以获取光平面上任意数量的高精度的 三维标定点,从而解决了线结构光视觉传感器三维标定点不易获取且数量少的问题,提高了线结构光视觉传感器 的标定精度。试验结果表明该方法可以满足大型工件的结构光三维视觉检测精度的要求。 展开更多

关键词 双重交比不变 线结构光视觉传感器 标定 视觉检测

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基于线结构光视觉传感器的圆孔定位误差分析 被引量：11

2

作者 薛婷 吴斌 +1 位作者 张涛 叶声华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期624-629,共6页

针对空间圆(类圆)孔的几何量测量,传统视觉测量方法一般采用双目立体模型,基于立体像对来实现对圆孔空间位置的测量。受传感器成本、体积、重量的限制,该测量方法在特殊视觉系统,尤其在发展迅速的基于工业机器人平台的柔性视觉检测系统... 针对空间圆(类圆)孔的几何量测量,传统视觉测量方法一般采用双目立体模型,基于立体像对来实现对圆孔空间位置的测量。受传感器成本、体积、重量的限制,该测量方法在特殊视觉系统,尤其在发展迅速的基于工业机器人平台的柔性视觉检测系统中均显不足。本文基于单摄像机架构的线结构光视觉传感器,提出了圆(类圆)孔定位两步法,讨论和分析了被测圆心x,y,z向坐标测量误差。通过对被测圆心定位误差的分析计算,在实际测量应用中,z向测量精度可以优于±0.25 mm,x,y向测量精度优于±0.006 mm。研究结果表明,该方法切实可行,可以满足实际测量需求,扩展了线结构光视觉传感器的应用范围。 展开更多

关键词 线结构光视觉传感器 圆(类圆)孔 定位 误差分析

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线结构光视觉传感器结构参数优化分析 被引量：10

3

作者 吴彰良 卢荣胜 +1 位作者 宫能刚 费业泰 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第4期709-712,共4页

为实现线结构光视觉传感器的优化设计 ,建立了线结构光视觉传感器的像面点与被测空间物体上对应点之间的数学模型 ,该模型反映了空间被测点与传感器结构参数之间的相互关系。然后基于此模型对线结构光视觉传感器的测量误差进行了分析 ,... 为实现线结构光视觉传感器的优化设计 ,建立了线结构光视觉传感器的像面点与被测空间物体上对应点之间的数学模型 ,该模型反映了空间被测点与传感器结构参数之间的相互关系。然后基于此模型对线结构光视觉传感器的测量误差进行了分析 ,得出了线结构光传感器各参数与测量精度之间的关系。在对各设计参数综合分析的基础上 ,提出了线结构光传感器最优结构参数判据 ,并给出了优化线结构光传感器结构参数的实例。 展开更多

关键词 线结构光视觉传感器 结构参数 误差分析

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基于特征线框的线结构光视觉传感器测量数据分割与建模 被引量：2

4

作者 刘志刚 陈康宁 林志航 《制造业自动化》 2000年第9期19-22,58,共5页

根据线结构光视觉传感器测量数据的分布特点，提出了一种基于特征线框的线结构光视觉传感器测量数据的分割与建模方法。首先在每条激光线扫描曲线上提取不连续的角点特征，然后经过扫描线之间角点特征的跟踪、匹配与连接构成特征线框。... 根据线结构光视觉传感器测量数据的分布特点，提出了一种基于特征线框的线结构光视觉传感器测量数据的分割与建模方法。首先在每条激光线扫描曲线上提取不连续的角点特征，然后经过扫描线之间角点特征的跟踪、匹配与连接构成特征线框。并以特征线框为依据，对测量数据进行分割，形成具有单一表面特性的区域数据。最后分割数据作规则化网格处理后，在CAD软件I－DEAS中建立了CAD模型。应用实例表明本文提出数据分割与建模方法是有效的。 展开更多

关键词 特征线框 数据分割 CAD 线结构光视觉传感器

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基于结构光视觉传感器的弧焊机器人视觉检测方法及试验结果分析 被引量：8

5

作者 莫毅 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第1期238-242,共5页

针对自动焊接机器人焊缝精确检测的问题,研究了基于结构光视觉传感器的视觉检测方法,对结构光视觉传感器实时采集图像进行理论分析,经过焊缝图像预处理、图像边缘检测和轮廓提取等处理过程,运用最小二乘法对焊缝边缘拟合,通过求平均值... 针对自动焊接机器人焊缝精确检测的问题,研究了基于结构光视觉传感器的视觉检测方法,对结构光视觉传感器实时采集图像进行理论分析,经过焊缝图像预处理、图像边缘检测和轮廓提取等处理过程,运用最小二乘法对焊缝边缘拟合,通过求平均值的方法提取结构光条纹的中心直线,找到数字图像中焊缝的位置,最后利用机器人手眼标定焊缝的位置,并进行焊缝跟踪。结合试验,验证了该视觉检测方法检测精度较好,能够满足实际的工作要求。 展开更多

关键词 焊缝检测 弧焊机器人 结构光视觉传感器 V型坡口

原文传递

三线结构光视觉传感器现场标定方法 被引量：9

6

作者 邹媛媛 李鹏飞 左克铸 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期84-89,共6页

三线结构光视觉传感器由于获取信息量大、测量速度快等特点被广泛应用于工业现场测量。为了实现传感器高精度、快速的现场标定,提出了一种基于支持向量机的三线结构光视觉传感器标定方法。首先,设计标定靶标;其次,采集靶标图像后提取特... 三线结构光视觉传感器由于获取信息量大、测量速度快等特点被广泛应用于工业现场测量。为了实现传感器高精度、快速的现场标定,提出了一种基于支持向量机的三线结构光视觉传感器标定方法。首先,设计标定靶标;其次,采集靶标图像后提取特征点亚像素坐标值;再次,基于支持向量机方法建立特征点的图像坐标和三维空间坐标的映射模型;最后,将待标定点图像坐标输入映射模型,即可得到三维空间坐标,实现对三线结构光视觉传感器的直接标定。实验验证,Y轴、Z轴方向上的测量绝对误差均值分别为0.021 1 mm和0.015 0 mm,具有较高的标定精度,且该标定方法标定过程简单、快速,适合现场标定。 展开更多

关键词 三线结构光视觉传感器 现场标定 支持向量机

原文传递

一种高精度线结构光视觉传感器现场标定方法 被引量：46

7

作者 刘震 张广军 +1 位作者 魏振忠 江洁 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3124-3128,共5页

针对现有线结构光视觉传感器标定方法存在的局限性,提出一种不需要求解光平面标定点的标定方法。根据光条图像求解平面靶标上光条在摄像机坐标系下的Plücker矩阵。在视觉传感器前合适位置将平面靶标摆放多次,联立所有光条空间直线... 针对现有线结构光视觉传感器标定方法存在的局限性,提出一种不需要求解光平面标定点的标定方法。根据光条图像求解平面靶标上光条在摄像机坐标系下的Plücker矩阵。在视觉传感器前合适位置将平面靶标摆放多次,联立所有光条空间直线的Plücker矩阵,求解光平面在摄像机坐标系的平面方程。最后通过非线性优化方法得到光平面方程在最大似然准则下的最优解。在标定过程中,所有光条点都参与光平面参数的计算过程,因此该方法标定结果精度高、稳健性强。实验证明,与现有方法相比该方法标定精度提高30%左右。 展开更多

关键词 机器视觉 线结构光视觉传感器 平面靶标 Plücker直线坐标

原文传递

基于视觉检测站线结构光传感器的标定方法 被引量：8

8

作者 段宇 刘常杰 +1 位作者 劳达宝 叶声华 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第4期126-128,共3页

将一种基于交比不变性的标定方法应用于工业现场,实现对白车身柔性激光视觉检测站中线结构光视觉传感器的现场标定。利用平面靶标在传感器测量空间内自由移动,结合其数学模型,实现传感器中摄像机的标定;利用透视投影交比不变性获取标定... 将一种基于交比不变性的标定方法应用于工业现场,实现对白车身柔性激光视觉检测站中线结构光视觉传感器的现场标定。利用平面靶标在传感器测量空间内自由移动,结合其数学模型,实现传感器中摄像机的标定;利用透视投影交比不变性获取标定特征点实现对传感器的现场标定。实验结果表明:该方法标定精度高,传感器测量标定精度完全满足白车身测量精度要求。 展开更多

关键词 线结构光视觉传感器 平面靶标 任意位姿 交比不变性

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视觉测量传感器系统结构参数设计分析 被引量：7

9

作者 吴彰良 孙长库 杨中东 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期56-61,90,共7页

依据三角法建立了基于线结构光和对称式双目立体视觉的两种典型视觉传感器坐标测量系统数学模型。通过对坐标测量模型及传感器各结构参数之间的相互关系分析,研究了线结构光视觉传感器和双目立体视觉传感器坐标测量系统结构参数及其误... 依据三角法建立了基于线结构光和对称式双目立体视觉的两种典型视觉传感器坐标测量系统数学模型。通过对坐标测量模型及传感器各结构参数之间的相互关系分析,研究了线结构光视觉传感器和双目立体视觉传感器坐标测量系统结构参数及其误差对系统综合测量精度的影响关系特性。在对各结构设计参数综合分析的基础上,提出了视觉传感器坐标测量系统结构参数优化准则,并给出了线结构光视觉传感器及双目立体视觉传感器坐标测量系统结构参数的一般性设计原则与方法。 展开更多

关键词 线结构光视觉传感器 双目立体视觉传感器 计算机视觉 误差分析 参数优化

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基于线结构光扫描的烟支表面缺陷检测方法研究 被引量：1

10

作者 钟琳 徐海 +4 位作者 米芳芳 赵德华 詹妮 丁凡 牛燕丽 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2024年第2期82-87,共6页

在烟支表面缺陷检测时,为解决传统二维图像方法无法获得深度信息的问题,提出一种基于线结构光传感器旋转扫描的检测方法。烟支在两同向辊轮的旋转带动下实现自转,通过线结构光视觉传感器获取物体轴向轮廓线,使用随机采样一致性拟合轮廓... 在烟支表面缺陷检测时,为解决传统二维图像方法无法获得深度信息的问题,提出一种基于线结构光传感器旋转扫描的检测方法。烟支在两同向辊轮的旋转带动下实现自转,通过线结构光视觉传感器获取物体轴向轮廓线,使用随机采样一致性拟合轮廓线,通过计算原始点到拟合轮廓的距离判断缺陷点。选取某品牌烟支在检测过程中得到的原始数据,其中多组样本的Kappa值均达到0.97,重复性达到99.3%。研究为烟支缺陷检测提供参考。 展开更多

关键词 线结构光视觉传感器 烟支 随机采样一致性 直线拟合

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一种基于运动的线结构光视觉测量系统标定方法 被引量：8

11

作者 刘涛 贾刚 王宗义 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期624-628,共5页

针对船体分段数字化测量提出了一种基于直角坐标机器人的线结构光视觉测量系统。通过控制机器人的运动,安装在其末端的线结构光视觉传感器对固定的平面靶标成像,实现了摄像机坐标系与机器人坐标系位姿关系标定;同时利用交比不变性原理... 针对船体分段数字化测量提出了一种基于直角坐标机器人的线结构光视觉测量系统。通过控制机器人的运动,安装在其末端的线结构光视觉传感器对固定的平面靶标成像,实现了摄像机坐标系与机器人坐标系位姿关系标定;同时利用交比不变性原理获取平面靶标上的特征点坐标,完成了结构光平面参数的标定。该方法易于实现,通过对已知的标准工件进行测量实验,证明提出的标定方法是有效的,能够满足船体分段数字化测量的精度要求。 展开更多

关键词 线结构光视觉传感器 标定 非线性迭代 最小二乘拟合

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用于机器人柔性坐标测量系统的视觉传感器设计 被引量：2

12

作者 何佳 刘常杰 叶声华 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第3期68-70,73,共4页

视觉传感器作为机器人柔性视觉坐标测量系统最重要的组成部分之一,直接影响测量系统的精度、适应性。针对机器人柔性坐标测量系统的需要,提出了两步法测量空间形状的原理和数学模型,设计了一种线结构光单目视觉传感器,对其测量结果进行... 视觉传感器作为机器人柔性视觉坐标测量系统最重要的组成部分之一,直接影响测量系统的精度、适应性。针对机器人柔性坐标测量系统的需要,提出了两步法测量空间形状的原理和数学模型,设计了一种线结构光单目视觉传感器,对其测量结果进行了误差分析,并用实验的方法证明了该传感器精度适中,体积小,重量轻,可以满足工业现场在线测量的需要。 展开更多

关键词 机器人柔性测量系统 线结构光视觉传感器 空间图形特征测量

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光学传感、传感器

13

《中国光学》 EI CAS 2000年第3期76-77,共2页

TP212.14 2000032001用于三维尺寸检测的双目视觉传感器=Study of applicationof binocular sensors in 3D measurement[刊,中]/张建新,段发阶,钟明,叶声华(天津大学精仪学院.天津(300072))//计量学报.—1999,20(1).—96-100全面分析了... TP212.14 2000032001用于三维尺寸检测的双目视觉传感器=Study of applicationof binocular sensors in 3D measurement[刊,中]/张建新,段发阶,钟明,叶声华(天津大学精仪学院.天津(300072))//计量学报.—1999,20(1).—96-100全面分析了双目视传感器中各个结构参数对测量精度的影响。在外极约束理论的基础上提出了外极斜率匹配法,不仅实现了快速立体匹配。 展开更多

关键词 线结构光视觉传感器 图像传感器 双目视觉传感器 测量精度 外极斜率匹配 全面分析 立体匹配 结构参数 外极约束 计量学

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光学传感、传感器

14

《中国光学》 EI CAS 2008年第4期71-71,共1页

关键词 图像传感器 精密工程 非均匀性校正 光电编码器 线结构光视觉传感器 光学传感 激光位移传感器 辐照度 最小二乘法拟合 高速测量

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中厚板多层多道焊视觉测量与工艺规划

15

作者 王天琪 张树浩 +1 位作者 龙斌 王克宽 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期75-81,共7页

针对中厚板多层多道焊的焊道测量问题,提出利用焊缝检测和焊道尺寸视觉测量的信息融合自适应微调焊枪位置的方法。首先基于结构光视觉传感器系统采集焊缝图像,在典型图像处理算法的基础上,结合FROSAC提取算法提取焊缝特征信息;将提取到... 针对中厚板多层多道焊的焊道测量问题,提出利用焊缝检测和焊道尺寸视觉测量的信息融合自适应微调焊枪位置的方法。首先基于结构光视觉传感器系统采集焊缝图像,在典型图像处理算法的基础上,结合FROSAC提取算法提取焊缝特征信息;将提取到的特征点进行坐标转换,采用视觉测量获得焊道轮廓和尺寸信息,来修正机器人的运动路径;根据焊缝特征信息分析工艺参数对焊道成型的影响,确定焊道层数、各焊道的工艺参数以及焊枪的偏移量,完成多层多道焊接工艺规划;最后基于搭建的机器人焊接视觉系统在12 mm母材上进行V形坡口多层多道焊接试验。结果表明:该方法下坡口填充良好,焊道尺寸平均测量误差小于0.2 mm,满足多层多道焊接工业应用需求。 展开更多

关键词 多层多道规划 结构光视觉传感器 三维检测 FROSAC算法 焊接工艺参数

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基于深度残差网络的多层多道焊缝识别

16

作者 何俊杰 王传睿 王天琪 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第1期91-96,共6页

为保证焊缝跟踪的精度并将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来,提出了一种基于深度残差(SRNU)网络的激光条纹分割算法。该算法是将带有弧光的图像送入SRNU模型,对内嵌于Resunet网络的编码层部分进行改进,添加SE模块和分组残差模块,对多... 为保证焊缝跟踪的精度并将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来,提出了一种基于深度残差(SRNU)网络的激光条纹分割算法。该算法是将带有弧光的图像送入SRNU模型,对内嵌于Resunet网络的编码层部分进行改进,添加SE模块和分组残差模块,对多层级特征信息进行提取和解析。结果表明:所提算法与Resunet算法相比,平均交并比、精确率、召回率与F1分数分别提升了0.79%、1.38%、0.50%和0.91%,说明该方法有较好的鲁棒性且具有较强的抗干扰能力,在复杂工况下也能将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来。 展开更多

关键词 结构光视觉传感器 深度学习 多层多道焊缝 焊缝识别 深度残差 激光条纹分割算法

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多传感器线结构光视觉测量系统全局校准 被引量：10

17

作者 黄邦奎 刘震 张广军 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1816-1820,共5页

针对现有多传感器线结构光视觉测量系统全局校准过程中通常需要三维测量设备、校准过程复杂等问题,提出了一种基于一维靶标的多传感器线结构光视觉测量系统全局校准方法。此方法以一维靶标为中介,首先由每个线结构光视觉传感器得到光条... 针对现有多传感器线结构光视觉测量系统全局校准过程中通常需要三维测量设备、校准过程复杂等问题,提出了一种基于一维靶标的多传感器线结构光视觉测量系统全局校准方法。此方法以一维靶标为中介,首先由每个线结构光视觉传感器得到光条与一维靶标相交点在各自测量坐标系下的三维坐标,然后由交比不变性得到相交点在一维靶标坐标系下的坐标,进而得到不同相交点的空间距离,将一维靶标在合适位置摆放多次,以相交点之间的空间距离为约束条件,建立以旋转矩阵和平移矢量为参数的优化目标函数,通过非线性优化算法求解出各线结构光视觉传感器间的旋转矩阵与平移矢量。此方法不需要借助复杂靶标及三维测量设备,校准过程简单,并且能达到较高的校准精度。实验结果表明,全局校准的均方根(RMS)误差优于0.1mm。 展开更多

关键词 一维靶标 多传感器线结构光视觉测量系统 全局校准

原文传递

光学坐标测量系统在无缝钢管生产中的应用

18

作者 姚明琳 王维 《传感器世界》 2001年第8期19-21,18,共4页

本文论述了由线结构光视觉传感器与CMM组成的光学坐标测量系统的原理,并讲述了该系统在无缝钢管生产中的具体应用。

关键词 线结构光视觉传感器 光学坐标测量系统 无缝钢管

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弧焊机器人视觉检测平台设计与应用 被引量：4

19

作者 洪磊 王保升 +1 位作者 徐振钦 邢红辉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第3期109-111,共3页

为实现对V型坡口焊缝的精确检测,提出了一种基于结构光视觉传感器的弧焊机器人检测系统方法。该方法实时采集线结构光焊缝图像,采用中值滤波和最大类间方差法对图像进行去噪和阈值分割后,运用细化及斜率分析法提取结构光条纹中心直线,... 为实现对V型坡口焊缝的精确检测,提出了一种基于结构光视觉传感器的弧焊机器人检测系统方法。该方法实时采集线结构光焊缝图像,采用中值滤波和最大类间方差法对图像进行去噪和阈值分割后,运用细化及斜率分析法提取结构光条纹中心直线,最后结合机器人手眼及光平面标定参数获取焊缝检测特征直线方程和特征点坐标。通过V型坡口焊缝检测实验,验证了该系统的特征点坐标检测相对误差在0.5%以内,具有较好的检测精度,满足工业实际现场的要求。 展开更多

关键词 焊缝检测 弧焊机器人 结构光视觉传感器 V型坡口

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轮对踏面擦伤检测新技术 被引量：1

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作者 杨雪荣 《机电工程技术》 2005年第5期69-71,共3页

提出一种基于结构光视觉传感的轮对踏面擦伤检测新方法。通过结构光扫描轮对踏面,产生相应的变形光,利用视觉传感及图像处理等技术提取结构光变形曲线,获取轮对踏面几何信息,实现轮对踏面擦伤的在线非接触测量。

关键词 轮对 擦伤 结构光视觉传感器

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