基于PCL的柴油机缸盖三维特征提取技术

为测量某型号柴油机缸盖的三维特征尺寸,通过CCD、线结构光和闭环反馈触发控制子系统扫描测量得到缸盖的三维点云数据。应用点云库(PCL,point cloud library)中的随机采样一致性算法(RANSAC)进行平面拟合,计算点云表面的法向量,完成测量坐标系转换,建立位置基准。采用PCL中的SAMODEL_CYLINDER模型将圆柱特征点和背景点进行分割,采用PCL函数拟合圆柱轴线向量、轴线上某点坐标和圆柱半径来确定圆柱位置,实现特征提取。实验表明采用PCL中的平面拟合函数、圆柱拟合函数具有较高的计算精度。

基于线结构光的柴油机缸盖三维形貌测量

为了获取某种型号内燃机工件的三维形貌数据,设计了线结构光非接触方式的移动扫描测量系统。探索出了以虚拟双目立体视觉原理为理论基础的相机光心平移轨迹所在直线的方向余弦标定的实现方法,从而确定由系统中各局部坐标系变换到系统全局坐标系的旋转矩阵R和平移向量T,进而求出系统中各个局部坐标系原点在系统全局坐标系下的坐标值,最后得到相机光心移动轨迹所在直线的方向余弦。探索出利用相机的移动距离及方向余弦将局部坐标系数据转换至全局坐标系的计算方法,扫描获取了某种型号柴油机缸盖的三维形貌点云数据,在此基础上设计算法从中提取出气道口的中心坐标,测量精度较高。采用逆向工程软件对工件进行了表面重构,结果与实际表面特征信息吻合良好。

基于支持向量机的彩钢玻璃色差分离技术研究

为了将彩钢玻璃中有色差的玻璃样本分离出来,提出一种利用分光测色仪检测,并与支持向量机想结合分离色差样本的方法。首先利用分光测色仪获取出样本玻璃的各采样点的CIE色度值等光学数据,建立数据样本集,然后选取特征参数及训练集并建立SVM模型,其次选取不同类型核函数及参数进行对比实验,使模型最优化,最后利用该模型对预测集进行处理,检测并分离出有色差的玻璃样本。实验结果表明该方法可以高效准确地检测出彩钢玻璃中有色差的样本。

一种新的线结构光标定方法

针对现有的测量系统中线结构光标定方法存在的局限性,设计了一种新的标定方法。该方法通过避免光条与靶标参照物上的棋盘相交,提高了特征点的提取精度,并通过增加用于拟合光平面的特征点数量来提高标定的精度。连接光条中心任意特征点与相机中心以形成一条直线;联立直线方程与靶标参照物平面方程,求解特征点在相机坐标系下的坐标,继而求解2条及以上的光条中心点在相机坐标系下的坐标;基于最小二乘法,利用所有光条中心特征点计算光平面在相机坐标系下的方程。实验结果表明,该方法的准确性和鲁棒性均优于现有的标定方法。