三线结构光视觉传感器现场标定方法 被引量：9

1

作者 邹媛媛 李鹏飞 左克铸 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期84-89,共6页

三线结构光视觉传感器由于获取信息量大、测量速度快等特点被广泛应用于工业现场测量。为了实现传感器高精度、快速的现场标定,提出了一种基于支持向量机的三线结构光视觉传感器标定方法。首先,设计标定靶标;其次,采集靶标图像后提取特... 三线结构光视觉传感器由于获取信息量大、测量速度快等特点被广泛应用于工业现场测量。为了实现传感器高精度、快速的现场标定,提出了一种基于支持向量机的三线结构光视觉传感器标定方法。首先,设计标定靶标;其次,采集靶标图像后提取特征点亚像素坐标值;再次,基于支持向量机方法建立特征点的图像坐标和三维空间坐标的映射模型;最后,将待标定点图像坐标输入映射模型,即可得到三维空间坐标,实现对三线结构光视觉传感器的直接标定。实验验证,Y轴、Z轴方向上的测量绝对误差均值分别为0.021 1 mm和0.015 0 mm,具有较高的标定精度,且该标定方法标定过程简单、快速,适合现场标定。 展开更多

关键词 三线结构光视觉传感器 现场标定 支持向量机

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一种基于激光结构光的焊缝跟踪视觉传感器 被引量：32

2

作者 李原 徐德 +2 位作者 李涛 王麟琨 谭民 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期488-492,共5页

焊缝自动跟踪是实现焊接自动化的关键。本文在总结不同焊缝跟踪传感器研究的基础上,设计了一种基于激光结构光的视觉传感器。针对不同类型焊缝(V形、U形坡口焊缝、搭接、对接焊缝和第一道焊焊缝、多道焊焊缝等)的图像特点,开发了焊缝激... 焊缝自动跟踪是实现焊接自动化的关键。本文在总结不同焊缝跟踪传感器研究的基础上,设计了一种基于激光结构光的视觉传感器。针对不同类型焊缝(V形、U形坡口焊缝、搭接、对接焊缝和第一道焊焊缝、多道焊焊缝等)的图像特点,开发了焊缝激光图像处理模块库,可以提取出焊缝特征点位置坐标,实现焊缝跟踪。实验证明,传感器具有较高的精度和可靠性,并对焊缝跟踪系统具有一定的普适性。 展开更多

关键词 视觉传感器 焊缝跟踪 结构光视觉 图像处理

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基于激光交线的结构光视觉传感器现场标定新方法 被引量：12

3

作者 毕德学 刘方滔 +1 位作者 薛强 李泽国 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1697-1701,共5页

提出了一种可适用于未知环境的线结构光三维视觉传感器现场标定的新方法。与基于交比不变性求解特征点坐标来标定激光平面的方法不同,该方法可直接基于激光交线图像实现快速标定。通过拍摄一个与线结构光相交并以不同姿态随机自由移动... 提出了一种可适用于未知环境的线结构光三维视觉传感器现场标定的新方法。与基于交比不变性求解特征点坐标来标定激光平面的方法不同,该方法可直接基于激光交线图像实现快速标定。通过拍摄一个与线结构光相交并以不同姿态随机自由移动的平面靶标的图像(至少3幅),就可同时实现三维视觉传感器CCD和激光平面的快速标定。该方法不必求解标定点坐标,方便、快捷、简单,可实现自动化,标定精度高,标定方法鲁棒性强。实验结果证明了该方法的方便和有效性。 展开更多

关键词 线结构光 视觉传感器 激光交线 标定

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基于主动视觉标定线结构光传感器中的光平面 被引量：26

4

作者 陈天飞 马孜 吴翔 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期256-263,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 线结构光传感器 光平面标定 消影点 三点透视模型 主动视觉

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线结构光视觉传感器结构参数优化分析 被引量：10

5

作者 吴彰良 卢荣胜 +1 位作者 宫能刚 费业泰 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第4期709-712,共4页

为实现线结构光视觉传感器的优化设计 ,建立了线结构光视觉传感器的像面点与被测空间物体上对应点之间的数学模型 ,该模型反映了空间被测点与传感器结构参数之间的相互关系。然后基于此模型对线结构光视觉传感器的测量误差进行了分析 ,... 为实现线结构光视觉传感器的优化设计 ,建立了线结构光视觉传感器的像面点与被测空间物体上对应点之间的数学模型 ,该模型反映了空间被测点与传感器结构参数之间的相互关系。然后基于此模型对线结构光视觉传感器的测量误差进行了分析 ,得出了线结构光传感器各参数与测量精度之间的关系。在对各设计参数综合分析的基础上 ,提出了线结构光传感器最优结构参数判据 ,并给出了优化线结构光传感器结构参数的实例。 展开更多

关键词 线结构光视觉传感器 结构参数 误差分析

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基于线结构光视觉传感器的圆孔定位误差分析 被引量：11

6

作者 薛婷 吴斌 +1 位作者 张涛 叶声华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期624-629,共6页

针对空间圆(类圆)孔的几何量测量,传统视觉测量方法一般采用双目立体模型,基于立体像对来实现对圆孔空间位置的测量。受传感器成本、体积、重量的限制,该测量方法在特殊视觉系统,尤其在发展迅速的基于工业机器人平台的柔性视觉检测系统... 针对空间圆(类圆)孔的几何量测量,传统视觉测量方法一般采用双目立体模型,基于立体像对来实现对圆孔空间位置的测量。受传感器成本、体积、重量的限制,该测量方法在特殊视觉系统,尤其在发展迅速的基于工业机器人平台的柔性视觉检测系统中均显不足。本文基于单摄像机架构的线结构光视觉传感器,提出了圆(类圆)孔定位两步法,讨论和分析了被测圆心x,y,z向坐标测量误差。通过对被测圆心定位误差的分析计算,在实际测量应用中,z向测量精度可以优于±0.25 mm,x,y向测量精度优于±0.006 mm。研究结果表明,该方法切实可行,可以满足实际测量需求,扩展了线结构光视觉传感器的应用范围。 展开更多

关键词 线结构光视觉传感器 圆(类圆)孔 定位 误差分析

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三维视觉检测与结构光传感器的标定 被引量：16

7

作者 王春和 邹定海 叶声华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第2期119-123,148,共6页

本文从一般的视觉概念和方法出发,探讨一种应用于坐标尺寸测量的视觉检测方法。文中介绍了常用的传感器及其结构参数的标定方法。经现场对轿车白车身的测试,重复性误差S=0.05mm;与三坐标测量机比对,示值误差小于0.15mm。

关键词 视觉检测 结构光 传感器 标定

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用“消隐点”法标定线结构光三维视觉传感器 被引量：10

8

作者 肖海 罗明 +1 位作者 王春和 叶声华 《光电工程》 CAS CSCD 1996年第3期53-58,共6页

提出了一种以线结构光为基础的三维视觉传感器，并根据所建立的数学模型，结合传感器的实际使用情况，提出用“消隐点”法对该传感器结构参数进行标定。该标定方法装置简单、速度快，在保证精度的同时简化了标定的过程。实验证明“消隐... 提出了一种以线结构光为基础的三维视觉传感器，并根据所建立的数学模型，结合传感器的实际使用情况，提出用“消隐点”法对该传感器结构参数进行标定。该标定方法装置简单、速度快，在保证精度的同时简化了标定的过程。实验证明“消隐点”法是一种高效。 展开更多

关键词 线结构光 视觉传感器 立体视觉 三维测量 标定

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基于视觉检测站线结构光传感器的标定方法 被引量：8

9

作者 段宇 刘常杰 +1 位作者 劳达宝 叶声华 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第4期126-128,共3页

将一种基于交比不变性的标定方法应用于工业现场,实现对白车身柔性激光视觉检测站中线结构光视觉传感器的现场标定。利用平面靶标在传感器测量空间内自由移动,结合其数学模型,实现传感器中摄像机的标定;利用透视投影交比不变性获取标定... 将一种基于交比不变性的标定方法应用于工业现场,实现对白车身柔性激光视觉检测站中线结构光视觉传感器的现场标定。利用平面靶标在传感器测量空间内自由移动,结合其数学模型,实现传感器中摄像机的标定;利用透视投影交比不变性获取标定特征点实现对传感器的现场标定。实验结果表明:该方法标定精度高,传感器测量标定精度完全满足白车身测量精度要求。 展开更多

关键词 线结构光视觉传感器 平面靶标 任意位姿 交比不变性

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基于全向结构光视觉传感器的管道内壁缺陷测量实验设计 被引量：4

10

作者 叶涛 陶鸿景 +3 位作者 欧阳煜 朱红秀 刘旭涛 郭智蔷 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第1期115-122,共8页

针对机械工程测试课程实验要求,结合管道内壁测量的实际工程问题,该文设计了一种基于高分辨率摄像机与光学反射系统的全向结构光视觉传感器,该传感器采用结构光视觉三维测量技术实现管道内壁缺陷测量,具有制造成本低、测量精度高的特点... 针对机械工程测试课程实验要求,结合管道内壁测量的实际工程问题,该文设计了一种基于高分辨率摄像机与光学反射系统的全向结构光视觉传感器,该传感器采用结构光视觉三维测量技术实现管道内壁缺陷测量,具有制造成本低、测量精度高的特点。针对传感器标定与应用设计了4个实验项目,实验结果表明,在狭窄受限空间和低光照的环境中,该测量系统可以实现管道内壁的三维测量,满足实际应用要求。通过实验,学生加深了对视觉测量理论知识的理解,掌握了理论知识在实际工程中的应用,为后续研究及工作打下基础。 展开更多

关键词 测试技术 管道内壁检测 视觉测量 全向结构光 视觉传感器

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用于结构光视觉传感器标定的特征点获取方法 被引量：9

11

作者 周富强 张广军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期347-350,394,共5页

提出了一种基于共面参照物自由移动来获取结构光视觉传感器标定特征点的新方法。该方法通过以摄像机三维坐标系为中介,将多个局部世界坐标系下的标定特征点统一到全局世界坐标系中,得到位于光平面上的非共线标定特征点的三维世界坐标。... 提出了一种基于共面参照物自由移动来获取结构光视觉传感器标定特征点的新方法。该方法通过以摄像机三维坐标系为中介,将多个局部世界坐标系下的标定特征点统一到全局世界坐标系中,得到位于光平面上的非共线标定特征点的三维世界坐标。该方法降低了标定设备的成本,简化了结构光视觉传感器的标定过程,从而提高了结构光视觉传感器工程化应用的便捷性。实验表明。 展开更多

关键词 视觉传感器 特征点 结构光 获取方法 世界坐标系 三维坐标系 标定设备 标定过程 参照物 摄像机 光平面 便捷性 工程化 到位

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线结构光三维视觉传感器的一种B样条神经网络模型 被引量：2

12

作者 刘志刚 方勇 +1 位作者 陈康宁 林志航 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1999年第1期105-107,124,共4页

针对线结构光三维视觉传感器结构参数标定中存在的问题，提出用Ｂ样条神经网络来逼近视觉传感器输入输出之间的映射关系，以简化标定过程。实验证明方法是有效的。

关键词 线结构 光视觉传感器 B样条神经网络 函数逼近

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基于线纹尺的线结构光视觉传感器标定新方法 被引量：8

13

作者 邝泳聪 崔亮纯 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期71-77,共7页

为了实现传感器简单、快速、高精度的标定,提出了一种基于线纹尺的线结构光视觉传感器直接标定新方法,设计了平面靶标与特征点提取算法.即通过获取已知三维空间坐标特征点的图像坐标,直接建立亚像素物像索引表,实现了系统的直接标定.标... 为了实现传感器简单、快速、高精度的标定,提出了一种基于线纹尺的线结构光视觉传感器直接标定新方法,设计了平面靶标与特征点提取算法.即通过获取已知三维空间坐标特征点的图像坐标,直接建立亚像素物像索引表,实现了系统的直接标定.标定实验与测量实验结果表明:文中标定新方法操作简单,易于实现,具有较高的标定精度,Z轴、X轴方向的测量误差均值分别为0.0045 mm和0.0130 mm,能够满足工业生产与测量的基本需求. 展开更多

关键词 线结构光 视觉传感器 标定 特征点提取 三维测量

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基于结构光视觉传感器的弧焊机器人视觉检测方法及试验结果分析 被引量：8

14

作者 莫毅 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第1期238-242,共5页

针对自动焊接机器人焊缝精确检测的问题,研究了基于结构光视觉传感器的视觉检测方法,对结构光视觉传感器实时采集图像进行理论分析,经过焊缝图像预处理、图像边缘检测和轮廓提取等处理过程,运用最小二乘法对焊缝边缘拟合,通过求平均值... 针对自动焊接机器人焊缝精确检测的问题,研究了基于结构光视觉传感器的视觉检测方法,对结构光视觉传感器实时采集图像进行理论分析,经过焊缝图像预处理、图像边缘检测和轮廓提取等处理过程,运用最小二乘法对焊缝边缘拟合,通过求平均值的方法提取结构光条纹的中心直线,找到数字图像中焊缝的位置,最后利用机器人手眼标定焊缝的位置,并进行焊缝跟踪。结合试验,验证了该视觉检测方法检测精度较好,能够满足实际的工作要求。 展开更多

关键词 焊缝检测 弧焊机器人 结构光视觉传感器 V型坡口

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基于组合激光结构光的多功能视觉传感器 被引量：8

15

作者 郭吉昌 朱志明 孙博文 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1-7,I0001,共8页

提出并设计了一款基于组合激光结构光的新型多功能单目视觉传感器,介绍了其研究开发思路和结构设计过程.基于单目视觉和单幅图像处理,可实现焊接坡口截面尺寸、焊枪高度和空间位姿检测等功能.传感器的标定充分利用了其内部固有参数,在... 提出并设计了一款基于组合激光结构光的新型多功能单目视觉传感器,介绍了其研究开发思路和结构设计过程.基于单目视觉和单幅图像处理,可实现焊接坡口截面尺寸、焊枪高度和空间位姿检测等功能.传感器的标定充分利用了其内部固有参数,在焊枪空间位姿发生变化时,不需要进行重新标定,有效提高了其应用于复杂结构件焊接时的适应能力.组合激光结构光的应用,有效解决了常规单目视觉存在的深度方向信息丢失问题.针对V形坡口的截面尺寸和焊枪高度检测,推导了检测算法并进行了试验验证.试验结果表明,最大检测误差不超过2.1%. 展开更多

关键词 视觉传感器 激光结构光 坡口检测 焊缝跟踪 焊枪高度检测

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一种新的高精度的线结构光传感器标定方法 被引量：15

16

作者 刘凤梅 段发阶 叶声华 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第5期547-550,共4页

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.

关键词 线结构光传感器 标定 精度 视觉检测系统

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视觉测量传感器系统结构参数设计分析 被引量：7

17

作者 吴彰良 孙长库 杨中东 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期56-61,90,共7页

依据三角法建立了基于线结构光和对称式双目立体视觉的两种典型视觉传感器坐标测量系统数学模型。通过对坐标测量模型及传感器各结构参数之间的相互关系分析,研究了线结构光视觉传感器和双目立体视觉传感器坐标测量系统结构参数及其误... 依据三角法建立了基于线结构光和对称式双目立体视觉的两种典型视觉传感器坐标测量系统数学模型。通过对坐标测量模型及传感器各结构参数之间的相互关系分析,研究了线结构光视觉传感器和双目立体视觉传感器坐标测量系统结构参数及其误差对系统综合测量精度的影响关系特性。在对各结构设计参数综合分析的基础上,提出了视觉传感器坐标测量系统结构参数优化准则,并给出了线结构光视觉传感器及双目立体视觉传感器坐标测量系统结构参数的一般性设计原则与方法。 展开更多

关键词 线结构光视觉传感器 双目立体视觉传感器 计算机视觉 误差分析 参数优化

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集成虚拟结构光传感器的焊接机器人离线编程技术 被引量：6

18

作者 龚烨飞 李新德 +1 位作者 戴先中 程祥根 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期17-20,113-114,共4页

针对传统现场示教型的焊接机器人线结构光视觉传感器的应用缺点,旨在通过离线编程技术进行解决.首先对传感器离线编程系统进行了架构设计,其次根据传感器的成像原理开发了仿真传感器的自动建模技术,并进一步讨论了针对焊接仿真对象进行... 针对传统现场示教型的焊接机器人线结构光视觉传感器的应用缺点,旨在通过离线编程技术进行解决.首先对传感器离线编程系统进行了架构设计,其次根据传感器的成像原理开发了仿真传感器的自动建模技术,并进一步讨论了针对焊接仿真对象进行特征轮廓的提取,最后介绍了如何将编程结果应用于实际的焊接特征识别,分别对复杂结构件的焊缝跟踪和焊缝起始点搜索任务进行了试验.结果表明,该系统对提升线结构光视觉传感技术在机器人焊接中的适用性和自动化程度具有显著的促进. 展开更多

关键词 仿真传感器 结构光视觉 离线编程 焊接机器人

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线结构光传感器标定不确定度估计 被引量：4

19

作者 刘珂 周富强 张广军 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期79-84,共6页

分析了标定样本数据的不确定度对线结构光传感器标定精度的影响,利用矩阵扰动理论和一阶不确定度分析理论,给出线结构光视觉传感器模型中映射矩阵参数不确定度的评估方法,并建立了从标定样本数据不确定度到标定不确定度的传播模型。利... 分析了标定样本数据的不确定度对线结构光传感器标定精度的影响,利用矩阵扰动理论和一阶不确定度分析理论,给出线结构光视觉传感器模型中映射矩阵参数不确定度的评估方法,并建立了从标定样本数据不确定度到标定不确定度的传播模型。利用蒙特卡洛统计法进行了仿真验证,结果表明所建立不确定度传播模型的有效性,为线结构光传感器标定精度的评估提供了依据。 展开更多

关键词 视觉传感器 结构光视觉 标定 不确定度 蒙特卡洛统计法

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标定十字结构光传感器的新方法 被引量：3

20

作者 周富强 张广军 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期52-56,共5页

建立了基于十字结构光的视觉传感器的数学模型,提出了一种基于自由移动平面靶标的十字结构光传感器参数的简易标定方法。在自由移动的平面靶标上建立局部世界坐标系,将通过交比不变方法获得的两个光平面上特征点的局部世界坐标,变换到... 建立了基于十字结构光的视觉传感器的数学模型,提出了一种基于自由移动平面靶标的十字结构光传感器参数的简易标定方法。在自由移动的平面靶标上建立局部世界坐标系,将通过交比不变方法获得的两个光平面上特征点的局部世界坐标,变换到摄像机坐标系,从而获得已知三维的标定特征点。利用构建的分别位于两个光平面上标定特征点,可以实现工作状态的十字结构光传感器参数的优化估计。该标定方法降低了标定设备的成本,简化了标定过程,为十字结构光传感器的工程化应用奠定了基础。通过对圆的直径和中心坐标的测量实验,结果表明,该方法切实可行。 展开更多

关键词 十字结构光 平面靶标 标定 视觉检测 视觉传感器

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