基于双目视觉测量系统的机器人误差检测方法

针对机器人存在的几何参数误差影响绝对定位精度的问题,提出一种基于双目视觉测量系统的机器人误差检测方法。采用修正的DH(MDH)模型建立了带几何误差的机器人运动学模型,根据工具中心点(TCP)实测点与误差补偿后的理论点应重合的原理,推导出误差辨识模型。为构建约束方程,利用平面和空间圆拟合,实现了测量坐标系到基坐标系的转换。通过仿真确定了可辨识的误差,初步验证了误差检测方法的有效性。搭建了误差检测实验装置,使用Handyprobe光笔测量仪进行了误差检测实验。误差补偿后,检验点组绝对定位误差均值减小81.02%,证明了基于双目视觉测量系统的机器人误差检测方法的有效性和可行性。

平行光线对双目视觉测量系统的影响研究

通过分析不同强弱平行光线,对系统测量数据的两阶段两步法CCD摄像机标定和扫描影响,寻找出一段范围的平行光线,进行CCD摄像机参数标定和被测物体的扫描测量.试验证明,使用验证范围内平行光线进行测量,可以提高该系统测量的精度.

双目立体视觉测量系统的标定

考虑传统的自标定方法虽然无需场景信息即可实现摄像机标定,但是标定精度较低,故本文提出了一种新的大视场双目视觉测量系统自标定方法。该方法无需高精度标定板或者标定物,仅需利用空间中常见的平行线和垂直线建立摄像机参数与特征线间的约束方程,即可实现摄像机的内参数与旋转矩阵标定;同时利用空间中距离已知的3个空间点即可线性标定两摄像机间的平移向量。通过标定实验对本文提出的方法进行了验证。结果表明:该方法标定精度能够达到0.51%,可以较高精度地标定双目测量系统。由于避免了大视场测量系统标定中大型标定物制造困难,以及摄像机自标定过程中算法冗杂,标定精度不高等问题,该方法操作简便,精度较好,适用于大视场双目测量系统的在线标定。

双目视觉系统在风洞伞摆角测量中的研究与应用

伞系统是飞行器的重要组成部分,其摆角参数是系统安全性的重要指标之一;针对目前风洞试验中伞摆角难以测量的问题,提出了一种基于双目视觉系统的试验方法,该系统主要由两部CCD相机、图像采集卡和控制计算机组成,通过立体视觉标定和数字图像处理技术解算出空间特征标记的三维坐标,根据坐标的空间几何关系计算出伞摆角参数;试验结果表明该方法应用成功,能够同时获取伞运动过程中投影在正交平面上的竖直和水平摆角,且具有系统组成简单、通用性强的优点,有较高的应用价值。

基于Matlab工具箱的摄像机标定

在测量系统中,对摄像机进行标定是有效提高系统测量精度方法之一。通过借助1个2D的平面靶标,降低了标定时所需靶标的制作难度,使得靶标更易于携带。利用张正友的方法,首先,采用Matlab工具箱分别对CCD摄像机的内部、外部参数进行标定,获取CCD摄像机与世界坐标系的几何关系;其次,通过立体标定得到2台CCD摄像机之间的位置关系;最后,对1个标准的台阶模型进行测量,该模型的左侧由多个平行平面组成,相邻平行平面之间的间距均为1.00 mm,右侧为一斜面。通过实验实际测量,相邻平行平面间距离为0.99 mm。

基于双目视觉技术的工件重定位问题的研究

介绍了如何利用双目视觉测量技术来解决工件的重定位问题。由双目空间定位系统获得标志点的空间坐标,通过一系列的计算得出工件到达正确的定位位置所需的旋转量和平移量,并将结果显示在计算机屏幕上,现场操作人员可根据提示对工件的位置进行有针对性地调整,从而实现在线指导重新定位。该项技术不仅可提高生产效率、节省人力,而且对于提高加工精度及产品合格率、降低生产成本都将具有重大意义。