基于双目线结构光的大型工件测量的中期报告

基于双目线结构光的大型工件测量的中期报告一、研究背景目前，随着工业制造业的不断发展，大型工件的生产和加工成为了重要的制造工艺，同时也需要对其尺寸、形态等进行精确测量。以往人工测量的方法耗时耗力，且存在一定的误差，因此需要开发一种高效、精确的自动化测量方法。二、研究内容本研究以双目线结构光为基础，探究了大型工件的三维测量方法。具体研究内容包括以下几个方面：1.建立大型工件三维模型首先，需要通过三维扫描等方式获取大型工件的点云数据，并通过点云数据处理算法，建立起大型工件的三维模型，为后续的测量提供基础。（参考文献1）2.线结构光运动规划为了能够全面地测量大型工件的各个部位，需要进行线结构光的运动规划，确定相机和投影仪的位置和姿态，以及光线投影的方向和角度。（参考文献2）3.标定双目系统在进行测量之前，需要对双目系统进行标定，包括内参数标定和外参数标定。内参数标定通过相机标定板进行实验，得到相机内参；外参数标定通过使用已知物体，将其在不同的角度下拍摄得到图像，进而计算相机和投影仪的相对位置与姿态。（参考文献3）4.三维重建与精度评估借助双目线结构光，对大型工件进行三维重建。针对具体应用场景，定义测量精度标准，并进行精度评估。（参考文献4）三、研究成果在进行了一定的理论分析和实验研究后，得到了以下初步成果：1.成功实现了大型工件的三维模型建立和测量，评估了其测量精度，并与人工测量进行对比，证明了该方法的高效性和精确性；2.对双目线结构光的运动规划进行了深入研究，提出了一种基于图像匹配和角度计算的运动规划方法；3.对双目系统进行了标定，通过实验验证了标定算法的有效性；4.初步探究了适用于大型工件的三维重建算法，为后续的研究提供了参考。四、下一步工作基于以上初步成果，下一步的工作计划如下：1.针对大型工件的不同尺寸和形态，进一步优化线结构光的运动规划算法，提高测量效率和准确度；2.拓展标定算法，探究适用于大型工件三维测量的更多标定方法；3.深入研究大型工件的三维重建算法，包括基于深度学习的方法和基于点云处理的方法，并进行实验研究；4.将研究成果应用到实际生产中，达到实现高效、精确的大型工件测量的目的。参考文献：1.Zhang,Y.,Gao,J.,&Liu,Y.(2018).Large-scaleindustrialdimensionalmetrologybasedon3dscanningandpointcloudprocessing.Measurement,130,317–327.2.Li,X.,Zhang,S.,Li,C.,&Huang,Y.(2018).3dmeasurementoflarge-scaleobjectsbasedonmulti-baselineline-structuredlightprojectionsandcameracalibration.Sensors,18(9),2856.3.Liu,Y.,Zheng,S.,Xie,L.,&Shi,H.(2019).Acalibrationmethodforlarge-scalestructuredlightmeasurementsystembasedonacylindertarget.Measurement,145,753–762.4.Ma,X.,Chen,W.,Li,Y.,&Gong,Y.(2019).High-precisionthree-dimensionalreconstructionofin