基于ASODVS的全景点云数据获取技术的研究

针对现有三维激光扫描设备不能同时获取空间点云的坐标信息和色彩信息,多视角点云数据配准复杂等问题,采用了一种将全方位视觉传感器ODVS(Omni-directional Vision Sensor)和可移动360°面激光光源相结合的主动式全景视觉传感器ASODVS(Active Stereo Omni-directional Vision Sensor)来获取点云数据。通过人机接口对ASODVS的扫描步长和速度等进行控制,实现了边扫描边获取全景点云数据;对获取点云数据空间信息过程中的关键技术——激光投射点提取算法进行了深入研究;采用了3种不同的全景激光线提取算法对全景切片图像中激光投射点进行提取,并实验研究了各自的优劣;实验结果表明,对于ASODVS而言,帧间差提取算法能有效快速准确的提取三维全景场景中激光投射点,并具有消耗计算机资源少、操作过程自动化、生成数据有序等优点。

用于制动梁检修的工业3D视觉检测系统设计

因制动梁形状不规则不便机具装夹,完全靠手工检修耗时耗力,为此设计用于制动梁检修的工业3D视觉检测系统。分析3D视觉系统检测原理,结合PC端数据存储以及故障检测功能,设计制动梁的新型3D视觉检测系统,在ASODVS(主动式3D视觉传感器)的实焦点和虚焦点连线中点处增添反光片,令成像位于实焦点处,获取制动梁几何信息,并选择红外滤光片作为二次反射镜,由ODVS(3D视觉传感器)获取制动梁纹理和色彩信息;将采集到的制动梁图像信息作为PC端卷积神经网络模型输入,输出制动梁检测结果,并通过页面展现详细检修结果。仿真结果表明:该方法采集制动梁图像质量高,使制动梁细节得以全方面呈现;能够精确地识别和定位制动梁故障,完成制动梁各项参数的检测;检测结果准确可靠,并支持制动梁检修车辆信息查询。

基于主动式全景视觉的管道形变检测及重构技术的研究

研究了一种采用主动式全景视觉传感器(ASODVS)的管道内表面全方位检测方法。基于主动式全景视觉检测原理,提出了一种能够快速、全方位获取管道内壁三维点云信息,实现视觉检测管道形变的全景激光视觉系统;利用携带有ASODVS的爬行机器人进入管道内部,采集激光横断扫描全景图像;然后根据提取的管道内壁三维点云数据计算最小直径、横断面面积等几何特征判断变形率;最后根据三维点云圆周分布的特征,采用三角格网模型进行三维重构。实验结果表明:基于主动式全景视觉的管道内壁全方位检测系统能够实时完成对管道凹凸形变的检测和识别,并恢复管道内壁的三维形貌,具有较高的检测精度。