一种新型线结构光传感器结构参数标定方法

本文提出了一种以一个简单的一维工作台和齿形靶标标定线结构光传感器结构参数的新方法 ,并用罚函数约束求解出参数。该方法对可见光和不可见光的场合均适用。操作简单 ,速度快 ,不需要其它仪器辅助测量光平面上点的坐标。实验证明 。

基于主动视觉标定线结构光传感器中的光平面

提出了一种基于主动视觉的光平面标定方法实现对线结构光传感器的自动标定。与以往求取光平面上标定点后拟合平面的方法不同,该方法通过控制传感器做若干平移运动分两步完成标定。首先,经多次平移运动得到光平面中相互平行直线在摄像机中的投影,经计算消影点完成光平面法向的标定。然后,控制传感器沿设定的与光平面法向垂直的方向做2次平移运动,使其满足三点透视模型(P3P),完成摄像机坐标系原点到光平面距离信息的标定。实验结果表明:该标定方法具有较高的准确性,平均绝对测量偏差为0.015 4mm,相对误差为0.183 0%。该方法本质上属于自标定方法,标定过程无需使用标靶,降低了标定成本,且操作灵活方便,适合现场标定。

线结构光传感器模型的简易标定

为了现场完成线结构光视觉传感器中摄像机和光平面的同时标定,提出了一种基于单一圆形标靶标定线结构光视觉传感器的方法,该平面标靶包含一个同心圆以及过圆心的两条正交直线。通过共轭点原理线性计算摄像机内参数的初值,并根据正交性约束进行迭代优化。然后,多次移动传感器,保持结构光与同心圆相交,使其构成三点透视模型(P3P),依此计算光平面上标定点的三维坐标。最后,利用最小二乘法拟合出光平面方程,从而完成光平面方程的标定。实验结果表明:该方法具有较高的精度,平均测量精度为0.036 82mm,相对测量误差为0.277 13%。该标定方法仅需同一标靶即可完成摄像机内参数和光平面方程的标定,降低了标定成本,且计算简单、操作灵活,适宜现场环境标定。

多个线结构光传感器三维测量系统的校准

提出了一种3个激光线结构光传感器测量系统的校准方法。该方法避免了对测量系统结构参数的繁琐标定,只需对特殊设计的模块进行一次测量就能得到系统的校准参数,从而快速有效地实现CCD像面坐标向世界空间坐标的转换。实验证明,在100mm测量范围内能获得0.05mm的空间定位精度,并能有效地抑止光源散斑噪声对激光三角法测量精度的影响。这一方法已经在多传感三维测量系统得到很好的应用。

一种新的高精度的线结构光传感器标定方法

提出了一种新的高精度的线结构先传感器标定方法.这种方法仅需一个简单标定靶和一个一维工作台，且不用另外的仪器来测量光手面上点的光标，即可实现对线结构先传感器参数的高精度、快速的标定.该方法对可见光和不可见光的场合均适用.

基于共面标定参照物的线结构光传感器快速标定方法

根据线结构光传感器的特点,提出了一种线结构光传感器的快速标定方法,利用摄像机投影中心及光条在摄像机像面上的信息,仅需一共面靶标即可实现摄像机与光平面之间位置参数的标定。快速标定方法允许共面靶标在测量空间内自由移动,且不需辅助调整设备,也不存在标定参照物不同平面间的相互遮挡。实验表明,快速标定方法可实现约0.5%的相对测量精度,证明了方案的合理、有效。

线结构光传感器的模型及成像公式

分析了结构光传感器的模型 ,从矩阵变换的角度推导出了传感器的成像公式。与几何成像法求传感器转换公式相比较 ,矩阵变换法的原理更简洁 ,参数意义更明显 ,推导过程更简单易懂。文章最后对传感器的特性进行了分析 ,得出了一些有指导价值的结论。

一种结构光传感器标定调整方法的研究

简单介绍了结构光传感器的组成和现有的标定方法.综合考虑采用公式法,基于标定模型给出了一种标定调整方法,即利用光电二极管对光强的感应进行调整,借助于标准具进行标定.标定调整中运用了光学瞄准和计算机图形定位技术,此方法简单方便,克服了以往方法的复杂繁琐.经实验验证,重复性误差0.02 mm,精度达到±0.08 mm,与现有方法相比更精确更稳定.

用于远距离检测的线结构光传感器特性分析

本文提出一种线结构光生成方法,由不可见光点激光光源经过压电偏摆镜生成线结构光光条。在此基础上提出一种不可见线结构光传感器,可用于无人车进行地面的远距离检测。实验证明该传感器具有光源功率低、结构光光条功率高、处理速度快、隐蔽性等特点。

线结构光传感器的数学模型及其测试方法

研究了线结构光传感器的数学模型，并给出了齐次坐标系下的表达形式。根据线结构光传感器的特点，提出了一种用简单的齿形靶及一个一维工作台实现求光平面在摄像机坐标系的位置参数的高准确度的测试方法，解决了对抽象光平面的瞄准问题。通过实验验证，证实了这种测试方法的可行性。

利用齿形靶标标定线结构光传感器结构参数的新方法

本文建立了线结构光传感器数学模型，并在此基础上提出了一种新的、高准确度的线结构光传感器结构参数的标定方法。该方法利用简单的齿形靶标的一维移动，以确定光平面与摄像机间的位置关系。

结构光传感器的标定调整方法

对结构光传感器和现有标定方法进行了简单介绍,建立了标定模型。基于模型给出一种简单方便的标定调整方法,即利用光电二极管和标准具,并研制了光面位置测量仪,克服了以往方法的复杂繁琐。此方法中运用光学瞄准和计算机图形定位技术,经实验验证,测量仪的重复性误差达到1·03°,二维视觉传感的重复性误差达到0·02mm,精度达到±0·08mm,达到所应用系统的要求。

线结构光传感器结构参数标定的新方法

本文提出了一种简单、快速、高精度的线结构光传感器结构参数的标定方法．为求得光平面和摄像机间的位置关系，设计了一种简单、实用的梯形靶标，以测量光平面上点的坐标，并采用罚函数约束求解参数．该方法对可见光和不可见光的场合均适用．实验证明，这种方法具有较高精度．

结构光传感器特性分析

本文首先介绍了结构光传感器的基本结构 ,然后详细分析了结构光传感器的各项参数 ,讨论了这些参数对结构光传感器性能的影响 ,给出了传感器设计必须遵守的条件 。

线结构光传感器在BGA管脚三维尺寸测试中的应用

本文成功地将激光线结构光传感器用于表面安装技术中BGA芯片管脚的三维尺寸测量。提出了测量实验系统 ,建立了测量系统数学模型。研究了提高分辨力的光学图像拆分、再合成技术。

一种多用途结构光传感器

介绍了一种多用途结构光传感器，它具有结构简单、使用方便、抗干扰、非接触、对被测表面没严格要求等特点，特别适合于对移动物体和腐蚀性表面的快速、在线、非接触测量。

基于线结构光传感器的公路平整度测量系统

研制了基于线结构光传感器的公路平整度测量系统,用于测量铺设完成但未凝固之前的水泥路面平整度。该系统利用四套线结构光传感器来测量路面特定点的三维数据,通过激光测距仪获得距离信息,提出了一种测量系统运动颠簸误差修正方法,设计并研制了颠簸误差传感器。设计了一种新型全局平面靶标,可一步同时完成多个传感器摄像机内、外部参数和光平面位置参数的快速标定与坐标系统一。对系统进行了标定实验、精度验证实验及实际测量实验,实验结果证明该系统测量精度可达到0.2 mm以上。

线结构光传感器的静态性能测试研究

针对线结构光传感器各项静态性能参数对其测量精度影响的问题,设计了一套线结构光传感器静态性能测试方案。在高精度移动平台上使用二级量块、纳米定位台和激光干涉仪,对传感器的重要静态性能参数,如稳定性、重复性和线性度进行了分析,量化了各项静态性能参数对传感器测量精度的影响;以二级量块的工作面作为传感器测试试验的测量表面,结合高精度移动平台实现了传感器全测量区域的测试;使用激光干涉仪对移动平台的定位误差进行了补偿,提高了测量结果的可信度。研究结果表明:传感器需1 h的时间进行稳定来保证测量精度,其测量区域的中部重复性最佳,该区域重复性均值为0.418μm;传感器线性度对其测量精度影响最大,由传感器非线性引起的误差最大为11.2μm。

结构光传感器在机器人焊接中的应用

焊接机器人是实现焊接自动化的重要的标志。当前，在工业生产中应用的焊接工业机器人一般采用示教或者离线编程的方式对任务进行路径规划和运动编程，机器人工作过程中只是简单的重复预先编程设定的动作。当焊接工件的状态（焊缝的位置发生偏差）发生变化时，焊接的质量很难得到保证，焊接传感器是解决这一问题的主要手段。为了提高焊接机器人的智能化和自动化，世界上许多国家焊接研究机构开发焊接过程控制系统，而焊缝跟踪技术是焊接过程控制系统的首要问题。随着几十年电子、软件技术的发展，焊缝跟踪技术已经取得了长足的进步，并且在焊接中得到成功应用。

基于双线结构光传感器的埋弧焊缝跟踪系统研究

针对船舶制造中长板对接焊缝的埋弧焊生产效率低、劳动强度大,且使用单线结构光传感器易受小车行走轨道安放的影响而产生导前误差,研制了一种基于双线结构光传感器的埋弧焊缝跟踪系统。基于结构光成像原理,建立了双线结构光传感器的数学模型,从中得到了焊缝轨迹空间位姿和焊缝偏差。设计了双线结构光传感器,并结合埋弧焊的焊接特点,设计了针对V形坡口焊缝的图像处理算法。介绍了焊缝跟踪系统的组成和工作原理,并对传感器和焊缝跟踪系统进行了试验验证。结果表明,传感器数学模型正确且检测精度较高,能够实现对焊缝轨迹空间位姿的检测,焊缝跟踪系统运行稳定,能够满足实际焊接要求。