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Calibration of line structured light vision system based on camera’s projective center 被引量:7
1
作者 ZHU Ji-gui LI Yan-jun YE Sheng-hua 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期584-591,共8页
Based on the characteristics of line structured light sensor, a speedy method for the calibration was established. With the coplanar reference target, the spacial pose between camera and optical plane can be calibrate... Based on the characteristics of line structured light sensor, a speedy method for the calibration was established. With the coplanar reference target, the spacial pose between camera and optical plane can be calibrated by using of the camera’s projective center and the light’s information in the camera’s image surface. Without striction to the movement of the coplanar reference target and assistant adjustment equipment, this calibration method can be implemented. This method has been used and decreased the cost of calibration equipment, simplified the calibration procedure, improved calibration efficiency. Using experiment, the sensor can attain relative accuracy about 0.5%, which indicates the rationality and effectivity of this method. 展开更多
关键词 投影中心 线性结构 光传感器 标度 可视性系统
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基于深度残差网络的多层多道焊缝识别 被引量:1
2
作者 何俊杰 王传睿 王天琪 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第1期91-96,共6页
为保证焊缝跟踪的精度并将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来,提出了一种基于深度残差(SRNU)网络的激光条纹分割算法。该算法是将带有弧光的图像送入SRNU模型,对内嵌于Resunet网络的编码层部分进行改进,添加SE模块和分组残差模块,对多... 为保证焊缝跟踪的精度并将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来,提出了一种基于深度残差(SRNU)网络的激光条纹分割算法。该算法是将带有弧光的图像送入SRNU模型,对内嵌于Resunet网络的编码层部分进行改进,添加SE模块和分组残差模块,对多层级特征信息进行提取和解析。结果表明:所提算法与Resunet算法相比,平均交并比、精确率、召回率与F1分数分别提升了0.79%、1.38%、0.50%和0.91%,说明该方法有较好的鲁棒性且具有较强的抗干扰能力,在复杂工况下也能将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来。 展开更多
关键词 结构光视觉传感器 深度学习 多层多道焊缝 焊缝识别 深度残差 激光条纹分割算法
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Modeling of a Linear Scanning 3D Vision Coordinate Measurement System
3
作者 孙玉芹 黄庆成 车仁生 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 1998年第3期32-35,共4页
This paper theoretically analyzes and researches the coordinate frames of a 3D vision scanning system, establishes the mathematic model of a system scanning process, derives the relationship between the general non-or... This paper theoretically analyzes and researches the coordinate frames of a 3D vision scanning system, establishes the mathematic model of a system scanning process, derives the relationship between the general non-orthonormal sensor coordinate system and the machine coordinate system and the coordinate transformation matrix of the extrinsic calibration for the system. 展开更多
关键词 STRUCTURED light laser STRIPE sensor 3D vision CMM mathematic model EXTRINSIC CALIBRATION
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基于点阵结构光的三维曲面测量技术
4
作者 何俊杰 赵季康 +1 位作者 王天琪 董广宇 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第5期78-83,共6页
针对工业机器人空间曲面的三维测量和智能规划需求,开发一种采用点阵光源的智能视觉传感器,并采用该视觉传感器进行标定和曲面测量。首先,提出一种“由点到线”的两步法标定策略,确定点阵光源各激光线在工业相机坐标系下的方程:对点阵... 针对工业机器人空间曲面的三维测量和智能规划需求,开发一种采用点阵光源的智能视觉传感器,并采用该视觉传感器进行标定和曲面测量。首先,提出一种“由点到线”的两步法标定策略,确定点阵光源各激光线在工业相机坐标系下的方程:对点阵光源图像进行HSV颜色通道分离;利用高斯拟合法提取点阵光斑的质心坐标,按照点阵分布对其进行编码排序,并利用靶标平面的约束计算出相机坐标系中各点阵的三维坐标;分别拟合出点阵所在行列平面方程,确定激光发射点的位置;通过奇异值分解获取各光线的向量,完成点阵结构光的标定。其次,在完成点阵结构光标定基础上,对光斑三维坐标采用最小二乘法进行三维曲面重构。最后,通过雷达天线罩模型曲面测量及重构实验验证所提出的点阵光源视觉传感器标定算法的有效性。实验结果表明:采用该方法可以实现对雷达天线罩工件曲面的快速、准确测量要求,本文实验条件下标定误差范围为0.6%~1.1%,测量误差满足实验精度要求。 展开更多
关键词 点阵结构光 标定 雷达天线罩 曲面测量 三维重构 视觉传感器
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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
5
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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基于结构光视觉传感技术的轮对测量新方法 被引量:8
6
作者 杨雪荣 高向东 严向文 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期142-144,共3页
非接触式轮对自动测量新方法利用先进的结构光视觉传感技术完成轮对各参数的测量。通过结构光扫描轮对,在轮对不同的部位产生相应的变形光,利用视觉传感及图像处理等技术提取结构光变形曲线,获取轮对几何信息,实现轮对外形尺寸、轮对踏... 非接触式轮对自动测量新方法利用先进的结构光视觉传感技术完成轮对各参数的测量。通过结构光扫描轮对,在轮对不同的部位产生相应的变形光,利用视觉传感及图像处理等技术提取结构光变形曲线,获取轮对几何信息,实现轮对外形尺寸、轮对踏面擦伤和剥离等多个参数的在线非接触测量。该方法简单、可靠,测量精度为±0 2mm。 展开更多
关键词 轮对踏面 外形尺寸 擦伤 变形曲线 剥离 自动测量 测量精度 结构光 图像处理 在线
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钢轨轮廓测量中多视觉传感器全局标定方法研究 被引量:6
7
作者 占栋 于龙 +2 位作者 肖建 陈唐龙 张冬凯 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期87-95,共9页
钢轨轮廓动态测量中,左右股钢轨轮廓测量视觉传感器空间分布广、无公共视角、标定模型复杂。如何在同一坐标系下对左右股钢轨轮廓测量视觉传感器进行全局标定,是钢轨轮廓高精度测量面临的重要问题。本文提出一种将二维平面靶标与激光直... 钢轨轮廓动态测量中,左右股钢轨轮廓测量视觉传感器空间分布广、无公共视角、标定模型复杂。如何在同一坐标系下对左右股钢轨轮廓测量视觉传感器进行全局标定,是钢轨轮廓高精度测量面临的重要问题。本文提出一种将二维平面靶标与激光直线相结合的钢轨轮廓测量多视觉传感器全局标定方法,即:分别利用平面靶标角点坐标、激光直线共线约束、靶标平面与结构光平面相交所得激光光条直线信息,求解左右股钢轨轮廓测量视觉传感器内部参数、外部参数和结构光平面方程,实现左右股钢轨轮廓测量视觉传感器全局标定。将该标定方法在轨道检测车中应用,当左右股钢轨轮廓测量视觉传感器测量中心相距900mm、单个视觉传感器测量范围约为300mm×450mm时,采用不同速度测量同一段线路左右股钢轨磨耗及轨距参数,动态测量最大重复性误差e_(RMS)分别为0.23mm、0.21mm、0.22mm,验证了该标定方法的可行性。 展开更多
关键词 钢轨 轮廓测量 线结构光 视觉传感器 全局标定
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一种线结构光视觉传感器标定方法 被引量:49
8
作者 魏振忠 张广军 徐园 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期210-214,共5页
在线结构光视觉传感器的标定中,结构光光平面上三维世界标定点的获取一直是一个难题。主要是因为靶 标上已知的三维世界点很难恰好位于结构光光平面上。针对这个问题,提出了一种基于双重交比不变的线结构光 视觉传感器的标定方法,设计... 在线结构光视觉传感器的标定中,结构光光平面上三维世界标定点的获取一直是一个难题。主要是因为靶 标上已知的三维世界点很难恰好位于结构光光平面上。针对这个问题,提出了一种基于双重交比不变的线结构光 视觉传感器的标定方法,设计了相应的标定靶标。利用双重交比不变性,可以获取光平面上任意数量的高精度的 三维标定点,从而解决了线结构光视觉传感器三维标定点不易获取且数量少的问题,提高了线结构光视觉传感器 的标定精度。试验结果表明该方法可以满足大型工件的结构光三维视觉检测精度的要求。 展开更多
关键词 双重交比不变 线结构光视觉传感器 标定 视觉检测
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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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基于线结构光视觉传感器的圆孔定位误差分析 被引量:11
10
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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视觉测量传感器系统结构参数设计分析 被引量:7
11
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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基于线结构光扫描的烟支表面缺陷检测方法研究 被引量:6
12
作者 钟琳 徐海 +4 位作者 米芳芳 赵德华 詹妮 丁凡 牛燕丽 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2024年第2期82-87,共6页
在烟支表面缺陷检测时,为解决传统二维图像方法无法获得深度信息的问题,提出一种基于线结构光传感器旋转扫描的检测方法。烟支在两同向辊轮的旋转带动下实现自转,通过线结构光视觉传感器获取物体轴向轮廓线,使用随机采样一致性拟合轮廓... 在烟支表面缺陷检测时,为解决传统二维图像方法无法获得深度信息的问题,提出一种基于线结构光传感器旋转扫描的检测方法。烟支在两同向辊轮的旋转带动下实现自转,通过线结构光视觉传感器获取物体轴向轮廓线,使用随机采样一致性拟合轮廓线,通过计算原始点到拟合轮廓的距离判断缺陷点。选取某品牌烟支在检测过程中得到的原始数据,其中多组样本的Kappa值均达到0.97,重复性达到99.3%。研究为烟支缺陷检测提供参考。 展开更多
关键词 线结构光视觉传感器 烟支 随机采样一致性 直线拟合
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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
13
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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线结构光视觉传感器测圆(类圆)孔中心两步法 被引量:8
14
作者 薛婷 孙梅 +2 位作者 张涛 吴斌 叶声华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期206-209,共4页
针对基于工业机器人平台柔性三维视觉检测系统,提出线结构光视觉传感器测量空间圆(类圆)孔中心两步法。根据线结构光视觉传感器测量模型,确定被测圆心近似z向坐标。根据圆心相对摄像机光心的方位,确定被测圆心的x、y向坐标。该方法突破... 针对基于工业机器人平台柔性三维视觉检测系统,提出线结构光视觉传感器测量空间圆(类圆)孔中心两步法。根据线结构光视觉传感器测量模型,确定被测圆心近似z向坐标。根据圆心相对摄像机光心的方位,确定被测圆心的x、y向坐标。该方法突破了传统空间圆(类圆)孔中心测量仅能采用双目视觉传感器的方式。研究结果表明,该方法切实可行,可以满足实际测量需求,能够极大地扩展线结构光视觉传感器的应用范围。 展开更多
关键词 三维视觉检测 线结构光传感器 圆(类圆)心空间坐标 两步法
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多线结构光视觉传感器测量系统的标定 被引量:7
15
作者 裘祖荣 陈培芬 李杏华 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期889-893,共5页
为实现大尺寸轧钢几何尺寸、形状误差、表面缺陷的实时检测,采用4个激光器和4个CCD摄像机搭建了多线结构光视觉传感器测量系统。针对多视觉传感器全局校准的关键问题,设计了特殊形状的靶标,提出了新的全局标定方法。利用交比不变原理获... 为实现大尺寸轧钢几何尺寸、形状误差、表面缺陷的实时检测,采用4个激光器和4个CCD摄像机搭建了多线结构光视觉传感器测量系统。针对多视觉传感器全局校准的关键问题,设计了特殊形状的靶标,提出了新的全局标定方法。利用交比不变原理获取光平面上多个标定点,同步实现视觉传感器的局部标定和全局校准。详细阐述了标定的基本原理和系统构建过程,分析了标定中存在的误差,并提出了减小误差的方法。实验验证系统重复测量精度在0.04mm以内,测量相对误差小于0.9%。 展开更多
关键词 线结构光 多视觉传感器 标定 视觉测量 交比不变
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基于结构光视觉传感的V型焊缝检测与信息提取 被引量:2
16
作者 刘明友 刘南生 +1 位作者 郭昌荣 魏升 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2006年第4期336-338,共3页
对基于结构光视觉传感的V型焊缝图像预处理及拐点检测进行了研究.CCD摄像机采集到的焊缝图像,经过阈值变换、中值滤波、拉普拉斯锐化、细化一系列图像预处理后,准确提取了焊缝激光条纹信息,运用欧氏空间向量夹角的方法检测焊缝拐点位置... 对基于结构光视觉传感的V型焊缝图像预处理及拐点检测进行了研究.CCD摄像机采集到的焊缝图像,经过阈值变换、中值滤波、拉普拉斯锐化、细化一系列图像预处理后,准确提取了焊缝激光条纹信息,运用欧氏空间向量夹角的方法检测焊缝拐点位置.根据V型焊缝偏中距离、焊缝宽度和焊缝高度的计算方法提取信息,实现焊缝的自动跟踪. 展开更多
关键词 结构光 视觉传感 图像处理 焊缝检测 焊缝跟踪
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基于主动视觉的结构光手眼系统自标定方法 被引量:11
17
作者 张黎烁 赵志梅 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第9期202-206,共5页
为实现结构光手眼系统的标定,提出一种基于主动视觉的结构光手眼系统自标定技术。该标定技术无需使用特制靶标,只需场景中三个特征点,通过控制机器人进行四次线性无关的平移运动和两次带旋转运动,即可实现结构光手眼系统的标定。四次非... 为实现结构光手眼系统的标定,提出一种基于主动视觉的结构光手眼系统自标定技术。该标定技术无需使用特制靶标,只需场景中三个特征点,通过控制机器人进行四次线性无关的平移运动和两次带旋转运动,即可实现结构光手眼系统的标定。四次非线性相关的平移运动标定摄像机内参数和手眼矩阵旋转部分,两次带旋转标定手眼矩阵的平移部分,两次带旋转运动中提取的两激光条,结合特征点所在平面信息,标定光平面方程。实验结果表明,三维数据测量精度可达到±1.32mm,平面特征点间的长度测量误差为±0.73 mm;该标定方法简单,特征选取容易,对结构光手眼系统的实际工业现场使用有重要意义。 展开更多
关键词 主动视觉 结构光 激光视觉传感器 光平面方程 手眼系统标定
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线结构光传感器标定不确定度估计 被引量:4
18
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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受电弓滑板磨耗检测中多视觉传感器标定方法研究 被引量:6
19
作者 伍川辉 邓越 +2 位作者 于涛 陈国俊 李恒奎 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第1期7-13,共7页
受电弓磨耗缺陷作为受电弓最主要故障缺陷,但由于碳滑板横向尺度大、边缘精度低等特点,单个视觉传感器不能覆盖到所有受电弓轮廓,因此提出一种利用多视觉传感器进行全局标定的标定方法。首先,使用二维靶标对单个视觉传感器进行标定得到... 受电弓磨耗缺陷作为受电弓最主要故障缺陷,但由于碳滑板横向尺度大、边缘精度低等特点,单个视觉传感器不能覆盖到所有受电弓轮廓,因此提出一种利用多视觉传感器进行全局标定的标定方法。首先,使用二维靶标对单个视觉传感器进行标定得到摄像机内部参数,然后对激光平面进行标定和求解,最后把三维靶标置于相邻两个摄像机的交叉视角范围内,并求解出两个相邻相机的外部参数。综合摄像机内外部参数和光平面方程即可建立统一坐标系下的数学测量模型,当得到线结构光测量模型后将二维图像的特征点转换为空间点云信息即可实现对滑板磨耗的测量。该系统通过测量三维靶标的尺寸并和真实距离进行对比来验证测量模型的准确性。对比结果表明该方法标定精度高、实现简单、结构稳定,能够有效用来对受电弓碳滑板磨耗的测量。 展开更多
关键词 受电弓滑板 全局标定 线结构光 多视觉传感器
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V型焊缝的视觉传感图像处理研究 被引量:1
20
作者 刘明友 刘南生 +1 位作者 郭昌荣 魏升 《电焊机》 2006年第10期7-9,共3页
对基于结构光视觉传感V型焊缝图像处理的方法进行了研究。获取的图像中存在大量的飞溅、烟尘、电弧光以及周围环境电磁、静电产生的噪声干扰。研究的图像处理方法可以去除这些干扰,准确提取焊缝激光条纹信息,该方法处理速度快,能够满足... 对基于结构光视觉传感V型焊缝图像处理的方法进行了研究。获取的图像中存在大量的飞溅、烟尘、电弧光以及周围环境电磁、静电产生的噪声干扰。研究的图像处理方法可以去除这些干扰,准确提取焊缝激光条纹信息,该方法处理速度快,能够满足焊缝实时跟踪要求。 展开更多
关键词 结构光 视沉传感 图像处理 焊缝跟踪
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