基于多目视觉的机械臂测量关键技术研究

发布时间：2024-02-20 23:02

　　为了满足全角度、大范围的测量需求,在三目视觉的基础上提出和构建了一种穹顶结构,并基于穹顶结构设计了一种多目视觉测量模型。分析了穹顶结构的空间结构特征,并以此为依据确定了多目视觉中摄像机的空间分布位置和拍摄角度,建立了穹顶结构的空间结构特征与多目视觉可测量区域之间的函数关系。提取空间结构特征中的摄像机之间的距离、摄像机与目标物体之间的距离、摄像机拍摄角度等参数,并以此作为特征参数构建了基于穹顶结构的多目视觉模型。通过研究这些参数对多目视觉测量误差的影响,建立了测量误差公式。最终建立了一种适用于多摄像机、大范围、全角度视觉测量模型,为实现全角度、大范围测量提供了理论支持。本文以穹顶结构、多目视觉测量误差、机械臂运动学模型为理论研究基础,搭建基于多目视觉的机械臂测量系统,完成对机械臂的空间位置定位、运动误差测量,从而验证了穹顶结构的可行性,为基于多目视觉的机械臂测量提供了新的思路。

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 论文的研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文的主要工作
    1.5 论文结构介绍
第二章 基于穹顶结构的多目视觉
    2.1 穹顶结构定义与特点
    2.2 穹顶结构下的视场模型建立与分析
        2.2.1 摄像机模型建立
        2.2.2 穹顶结构下的视场模型
    2.3 基于穹顶结构的双目视觉模型
    2.4 基于穹顶结构的多目视觉模型
    2.5 视场模型MATLAB仿真
    2.6 本章小结
第三章 多目视觉测量误差分析
    3.1 多目视觉模型测量原理
        3.1.1 图像像素坐标系与图像物理坐标系
        3.1.2 摄像机坐标系
        3.1.3 世界坐标系
    3.2 测量误差来源分析
        3.2.1 摄像机标定误差
        3.2.2 摄像机镜头误差
        3.2.3 图像噪声误差
        3.2.4 量化误差
        3.2.5 三维重建误差
    3.3 多目视觉模型测量误差
        3.3.1 三目视觉的空间结构特征分析
        3.3.2 三目视觉的测量误差分析
    3.4 基于MATLAB的测量误差分析
    3.5 本章小结
第四章 机械臂运动学模型
    4.1 机械臂正向运动学
    4.2 机械臂运动学模型建立
    4.3 本章小结
第五章 多目视觉测量实验
    5.1 实验平台搭建
        5.1.1 三目视觉系统
        5.1.2 基于三目视觉的机械臂测量系统
    5.2 实验步骤
    5.3 实验验证
        5.3.1 摄像机标定
        5.3.2 三目视觉测量
    5.4 实验结果分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件



本文编号：3904651