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精密管道內表面視覺測量 讀者對象:自動化、人工智能、儀器儀表等專業(yè)的研究生,從事相關專業(yè)和機器視覺研究工作的技術人員。 ![]()
精密管道多幾何參數(shù)的精確測量對于管道結構件的優(yōu)化設計、加工制造和工程作業(yè)等具有重要意義。本書系統(tǒng)地介紹了精密管道內表面視覺測量任務的基礎理論、實用算法和關鍵技術,并詳細闡述了多種不同類型的集成化、小型化視覺傳感器的設計原理、標定方法和測量模型。 本書從緒論開始,逐步深入地介紹利用管道機器人搭載視覺傳感器進行管道內表面三維測量過程中的關鍵技術。各章節(jié)涵蓋了該領域的主要研究內容,包括視覺測量典型圖像特征提取、管道機器人設計、全景成像視覺傳感器設計和各種集成多鏡像視覺傳感器的設計與標定等。
周富強,博士學歷,北京航空航天大學儀器科學與光電工程學院測控系系主任,教授,博導?蒲泄ぷ髦饕獓@視覺精密測量、圖像智能處理、智能感測及視覺傳感器等進行研究。獲國家技術發(fā)明二等獎2次,國家科技進步二等獎1次,教育部科技獎勵一等獎2次。入選2005年教育部"新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”。獲得授權發(fā)明專利30多項,發(fā)表SCI論文60余篇。
目 錄
第 1 章 緒論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1 引言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 背景意義 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3 管道檢測技術發(fā)展現(xiàn)狀. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3.1 傳統(tǒng)管道內表面檢測. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1.3.2 基于視覺測量的管道內表面檢測 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3.3 管道機器人發(fā)展現(xiàn)狀. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 1.4 管道測量的關鍵問題及發(fā)展趨勢. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 1.4.1 管道測量的關鍵問題分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 1.4.2 管道測量的發(fā)展趨勢 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.5 本書內容安排. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 小結 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 第 2 章 視覺測量典型圖像特征提取 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.1 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.2 邊緣特征提取算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.2.1 Canny 邊緣檢測算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.2.2 基于局部區(qū)域效應的亞像素邊緣檢測算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.3 圓點特征提取算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.3.1 重心法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.3.2 橢圓擬合法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.3.3 EDCircles 圓/橢圓檢測算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.3.4 具有偏心矯正的圓點特征檢測算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 25 2.4 角點特征提取算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.4.1 Harris 角點提取算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.4.2 X 型角點提取算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.5 光條特征提取 Steger 算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 2.6 基于語義分割的光條區(qū)域定位技術 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.6.1 語義分割網(wǎng)絡設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.6.2 實驗結果及分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 小結 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 第 3 章 管道機器人設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.1 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.2 管道機器人的功能與設計要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.3 管道機器人結構設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.3.1 驅動結構的設計與驅動電機的選型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.3.2 變徑結構的設計與分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.3.3 搭載平臺設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.3.4 管道機器人整體建模 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.4 管道機器人的運動特性與仿真分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.4.1 管道機器人的變徑結構仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 3.4.2 彈簧預緊力的仿真 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.4.3 受力部件的變形仿真與材料確定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 3.4.4 基于靜力學仿真的零部件變形分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.4.5 管道機器人硬件電路設計. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 3.4.6 采集電路設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.5 管道機器人軟件設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.5.1 控制部分軟件設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.5.2 信號采集軟件設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.5.3 圖像采集軟件設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.5.4 測距部分軟件設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.5.5 上位機軟件設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 70 3.6 管道機器人原理樣機與實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.6.1 原理樣機裝配 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.6.2 原理樣機實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 72 小結 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 第 4 章 圓錐鏡全景成像系統(tǒng)及投影模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.1 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.2 圓錐鏡全景成像系統(tǒng)分析與設計. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 4.2.1 圓錐鏡全景成像系統(tǒng)的設計方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 4.2.2 圓錐鏡全景成像系統(tǒng)視場分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76 4.2.3 圓錐鏡全景成像系統(tǒng)景深分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78 4.2.4 圓錐鏡全景成像系統(tǒng)結構設計與參數(shù)分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 4.3 圓錐鏡全景成像系統(tǒng)投影模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.3.1 正向投影模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.3.2 逆向投影模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 4.4 成像系統(tǒng)誤差修正模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 4.4.1 雙向投影模型修正 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 4.4.2 基于投影圓的圖像偏移量計算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86 4.4.3 圓錐鏡投影模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.4.4 系統(tǒng)投影模型仿真實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4.5 全景圖像展開. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.5.1 理論推導 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.5.2 仿真分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.6 基于改進 YOLOv8 的缺陷檢測網(wǎng)絡 . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 4.6.1 缺陷檢測網(wǎng)絡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 4.6.2 改進 YOLOv8s 神經網(wǎng)絡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 4.7 管道內表面成像裝置及實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 4.7.1 圓錐鏡全景成像系統(tǒng)實驗裝置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 4.7.2 圖像偏移量獲取 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 4.7.3 結構參數(shù) hc 的獲取 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 4.7.4 柱面全景圖像分辨率的確定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 4.7.5 全景圖像展開 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 4.7.6 圖像展開精度評定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 4.7.7 管道內表面缺陷檢測實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 小結 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 第 5 章 單相機鏡像雙目視覺傳感器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 5.1 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 106 5.2 單相機鏡像雙目視覺傳感器的基本原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107 5.3 鏡像雙目視覺傳感器的結構設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 5.4 攝像機的數(shù)學模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 5.4.1 攝像機的成像模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 5.4.2 攝像機鏡頭的畸變模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 5.5 用于視覺測量的攝像機標定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 5.5.1 基于二維靶標標定的主要步驟. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 5.5.2 攝像機標定精度評價 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 5.5.3 基于復合型平面靶標的攝像機標定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 5.5.4 復合型平面靶標工作原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 5.5.5 基于復合型平面靶標的圖像特征提取及攝像機標定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 5.6 兩虛擬相機鏡像雙目測量模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 5.7 鏡像雙目基本結構及極線幾何. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 5.7.1 鏡像雙目基本結構 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 5.7.2 極線幾何和基本矩陣 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 5.8 單相機鏡像雙目測量模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 5.9 單相機鏡像雙目的一體化標定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 小結 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 第 6 章 多鏡像雙目傳感器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 6.1 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 6.2 多傳感器管道內表面視覺測量總體方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128 6.3 多鏡像雙目傳感器結構設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 6.3.1 傳感器單元結構模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 6.3.2 傳感器單元測量精度分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 6.3.3 多視覺傳感器徑向布局視場仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138 6.3.4 多視覺傳感器軸向布局視場仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143 6.3.5 多傳感器管道內表面測量系統(tǒng)結構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 6.4 多傳感器管道測量系統(tǒng)標定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 6.4.1 多傳感器全局測量模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 6.4.2 基于間接轉換的多傳感器全局標定流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 6.4.3 多傳感器測量系統(tǒng)標定實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 6.5 管道內表面鏡像雙目結構光測量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 6.5.1 鏡像雙目結構光對極幾何 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 6.5.2 鏡像雙目視覺三維重構模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 6.5.3 結構光特征提取與匹配 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 6.5.4 管道內表面三維重構實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 小結 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 169 第 7 章 曲面鏡折反射全向陣列點結構光傳感器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 7.1 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 7.2 全向陣列點結構光傳感器設計. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 7.2.1 傳感器原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 7.2.2 高分辨率圖像采集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 7.2.3 傳感器結構 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 7.2.4 曲面鏡折反射傳感器精度評估. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177 7.3 傳感器測量模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 7.3.1 傳感器數(shù)學模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 7.3.2 曲面鏡畸變校正 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 7.3.3 全局測量坐標統(tǒng)一模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 7.3.4 全向傳感器及全局測量坐標統(tǒng)一參數(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190 7.4 全向傳感器標定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 190 7.4.1 局部小平面映射標定方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 7.4.2 曲面鏡位姿標定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 7.4.3 點陣結構光標定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 7.5 全局測量坐標統(tǒng)一方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199 7.5.1 定位激光器標定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 7.5.2 傳感器在全局坐標系下的 6-DOF 位姿參數(shù)獲取 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 201 7.6 全向傳感器標定及全局坐標統(tǒng)一的整體流程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 7.7 管道內表面視覺測量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 7.7.1 管道內表面視覺測量難點分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204 7.7.2 測量系統(tǒng)的功能模塊 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 7.7.3 管道內表面三維測量實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 小結 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 210 參考文獻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
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