基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)重建系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)重建系統(tǒng)，旨在解決基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)問(wèn)題?；邳c(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)重建系統(tǒng)主要由攝像機(jī)支架(1)、攝像機(jī)(2)、激光器連接件(3)、激光器(4)與二維靶標(biāo)板(5)組成。二維靶標(biāo)板(5)的表面粘貼有可以生成圓及點(diǎn)特征的圓及矩形的規(guī)則幾何圖形，二維靶標(biāo)板(5)置入激光器連接件(3)的U形鋼板的細(xì)長(zhǎng)凹槽中，螺栓穿入激光器連接件(3)和二維靶標(biāo)板(5)的通孔與螺母螺紋固定連接，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠的基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)重建系統(tǒng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)重建系統(tǒng)
本技術(shù)涉及一種汽車形貌檢測(cè)領(lǐng)域的測(cè)量設(shè)備，更具體的說(shuō)，它是一種基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)重建系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
汽車形貌檢測(cè)等領(lǐng)域需要檢測(cè)大型結(jié)構(gòu)的表面形貌，這類結(jié)構(gòu)尺寸較大，形狀不規(guī)則，已有檢測(cè)方法如三坐標(biāo)機(jī)等由于采取逐點(diǎn)掃描和接觸式檢測(cè)方式，測(cè)量效率低?；谝曈X(jué)檢測(cè)的方法具有非接觸、效率高、頻率快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，非常適合大型不規(guī)則結(jié)構(gòu)的表面形貌檢測(cè)。針對(duì)汽車形貌檢測(cè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種非接觸式、測(cè)量速度快、適合測(cè)量大型物體的無(wú)嚴(yán)格約束的汽車形貌檢測(cè)方法十分重要，故提出了一種基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)重建系統(tǒng)。系統(tǒng)中的二維靶標(biāo)板和激光平面處于同一平面，利用二維靶標(biāo)上的圓與一般位置上兩點(diǎn)所求得的不變量與攝像機(jī)拍攝獲取的圖像中對(duì)應(yīng)的圓與一般位置上兩點(diǎn)得到的不變量數(shù)值相同的關(guān)系對(duì)車身特征點(diǎn)進(jìn)行直接快速解算，實(shí)現(xiàn)了采用簡(jiǎn)便模型對(duì)汽車形貌的快速檢測(cè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)針對(duì)解決在獲取汽車形貌過(guò)程中，接觸式檢測(cè)設(shè)備價(jià)格昂貴、測(cè)量速度慢，固定式檢測(cè)設(shè)備成本較高等問(wèn)題，提出了一種性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、算法簡(jiǎn)單的方法與系統(tǒng)。通過(guò)求解攝像機(jī)拍攝獲取圖像中的圓與一般位置上兩點(diǎn)，得到的不變量數(shù)值，進(jìn)而求得激光平面與車身表面交點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了采用點(diǎn)與圓不變量對(duì)汽車形貌的重建，提高了檢測(cè)效率。結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)包括有攝像機(jī)支架、攝像機(jī)、激光器連接件、激光器與二維靶標(biāo)板；攝像機(jī)支架放置在地面上，攝像機(jī)通過(guò)底部的螺紋孔與攝像機(jī)支架頂部的螺栓螺紋固定連接，二維靶標(biāo)板置入激光器連接件的U形鋼板的細(xì)長(zhǎng)凹槽中，螺栓穿入激光器連接件和二維靶標(biāo)板的通孔與螺母螺紋固定連接，激光器插入激光器連接件鋼管的內(nèi)孔中，緊定螺釘旋入激光器連接件鋼管側(cè)面的螺紋孔，緊定螺釘端部與激光器圓柱面接觸緊配合，激光器發(fā)出的激光平面與二維靶標(biāo)板圖形所在平面共面；技術(shù)方案中所述的攝像機(jī)支架為可調(diào)整高度的三角支架；技術(shù)方案中所述的攝像機(jī)為裝有窄帶濾光片的廣角工業(yè)相機(jī)；技術(shù)方案中所述的激光器連接件為U形鋼板與鋼管焊接而成的零件，U形鋼板側(cè)面加工有通孔，鋼管側(cè)面加工有螺紋孔；技術(shù)方案中所述的二維靶標(biāo)板為一塊矩形鋼板制成的零件，二維靶標(biāo)板的表面粘貼有可以生成圓及點(diǎn)特征的圓及矩形的規(guī)則幾何圖形，二維靶標(biāo)板加工有通孔；技術(shù)方案中所述的激光器為可發(fā)射激光平面的圓柱形零件，激光器發(fā)出的激光波長(zhǎng)與攝像機(jī)的窄帶濾光片的帶通波長(zhǎng)一致；本技術(shù)的有益效果是：(1)本技術(shù)的系統(tǒng)測(cè)量范圍廣、性能可靠、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、成本低，本技術(shù)的方法計(jì)算簡(jiǎn)單、誤差小，實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車形貌的非接觸、快速測(cè)量，解決了固定接觸式測(cè)量系統(tǒng)價(jià)格昂貴、測(cè)量效率低、便捷性差等問(wèn)題。(2)采用點(diǎn)與圓構(gòu)成的不變量建立了圖像與靶標(biāo)的直接解算關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了車身特征點(diǎn)的快速重建。(3)本技術(shù)的系統(tǒng)采用的攝像機(jī)為裝有窄帶濾光片的廣角工業(yè)相機(jī)，可獲取的視野范圍更廣，所采用的激光器發(fā)出的激光波長(zhǎng)與攝像機(jī)的窄帶濾光片的帶通波長(zhǎng)一致，能夠有效降低環(huán)境光源對(duì)測(cè)量過(guò)程的干擾，大大提高了測(cè)量精度。(4)本技術(shù)系統(tǒng)中的二維靶標(biāo)板和激光器所組成的組合體在攝像機(jī)視野范圍內(nèi)可以自由掃描，重建的視野更寬，可掃描的位置更廣，對(duì)于汽車車身內(nèi)部等不易直接觀測(cè)到的區(qū)域重建具有顯著的重建效果。(5)激光器連接件的鋼管加工有螺紋孔，用以調(diào)節(jié)及固定激光器的位置，可使激光器投射出的激光平面與二維靶標(biāo)板共面。(6)本技術(shù)的方法標(biāo)定試驗(yàn)及重建試驗(yàn)可合二為一，即只需進(jìn)行一組試驗(yàn)即可獲得標(biāo)定及重建所需信息，大大簡(jiǎn)化了試驗(yàn)過(guò)程。附圖說(shuō)明圖1是基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的軸測(cè)圖；圖2是基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)中攝像機(jī)支架1的軸測(cè)圖；圖3是基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)中攝像機(jī)2的軸測(cè)圖；圖4是基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)中激光器連接件3的軸測(cè)圖；圖5是基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)中二維靶標(biāo)板5的軸測(cè)圖；圖6是基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)中激光器連接件3、激光器4、二維靶標(biāo)板5的軸測(cè)圖；圖中：1.攝像機(jī)支架，2.攝像機(jī)，3.激光器連接件，4.激光器，5.二維靶標(biāo)板。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：參閱圖1至圖6，基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)包括有攝像機(jī)支架1、攝像機(jī)2、激光器連接件3、激光器4與二維靶標(biāo)板5；攝像機(jī)支架1為可調(diào)整高度的三角支架，攝像機(jī)支架1放置在地面上，攝像機(jī)2為裝有窄帶濾光片的廣角工業(yè)相機(jī)，攝像機(jī)2通過(guò)底部的螺紋孔與攝像機(jī)支架1頂部的螺栓螺紋固定連接，二維靶標(biāo)板5為一塊矩形鋼板制成的零件，二維靶標(biāo)板5的表面粘貼有可以生成圓及點(diǎn)特征的圓及矩形的規(guī)則幾何圖形，二維靶標(biāo)板5加工有通孔，激光器連接件3為U形鋼板與鋼管焊接而成的零件，U形鋼板側(cè)面加工有通孔，鋼管側(cè)面加工有螺紋孔，二維靶標(biāo)板5置入激光器連接件3的U形鋼板的細(xì)長(zhǎng)凹槽中，螺栓穿入激光器連接件3和二維靶標(biāo)板5的通孔與螺母螺紋固定連接，激光器4插入激光器連接件3鋼管的內(nèi)孔中，緊定螺釘旋入激光器連接件3鋼管側(cè)面的螺紋孔，緊定螺釘端部與激光器4圓柱面接觸緊配合，激光器4為可發(fā)射激光平面的圓柱形零件，激光器4發(fā)出的激光波長(zhǎng)與攝像機(jī)2的窄帶濾光片的帶通波長(zhǎng)一致，激光器4發(fā)出的激光平面與二維靶標(biāo)板5圖形所在平面共面。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)重建系統(tǒng)，所述的基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)重建系統(tǒng)包括有攝像機(jī)支架(1)、攝像機(jī)(2)、激光器連接件(3)、激光器(4)與二維靶標(biāo)板(5)；/n攝像機(jī)支架(1)放置在地面上，攝像機(jī)(2)通過(guò)底部的螺紋孔與攝像機(jī)支架(1)頂部的螺栓螺紋固定連接，二維靶標(biāo)板(5)置入激光器連接件(3)的U形鋼板的細(xì)長(zhǎng)凹槽中，螺栓穿入激光器連接件(3)和二維靶標(biāo)板(5)的通孔與螺母螺紋固定連接，激光器(4)插入激光器連接件(3)鋼管的內(nèi)孔中，緊定螺釘旋入激光器連接件(3)鋼管側(cè)面的螺紋孔，緊定螺釘端部與激光器(4)圓柱面接觸緊配合，激光器(4)發(fā)出的激光平面與二維靶標(biāo)板(5)圖形所在平面共面；/n所述的攝像機(jī)支架(1)為可調(diào)整高度的三角支架；/n所述的攝像機(jī)(2)為裝有窄帶濾光片的廣角工業(yè)相機(jī)；/n所述的激光器連接件(3)為U形鋼板與鋼管焊接而成的零件，U形鋼板側(cè)面加工有通孔，鋼管側(cè)面加工有螺紋孔；/n所述的激光器(4)為可發(fā)射激光平面的圓柱形零件，激光器(4)發(fā)出的激光波長(zhǎng)與攝像機(jī)(2)的窄帶濾光片的帶通波長(zhǎng)一致；/n所述的二維靶標(biāo)板(5)為一塊矩形鋼板制成的零件，二維靶標(biāo)板(5)加工有通孔，其特征在于，二維靶標(biāo)板(5)的表面粘貼有可以生成圓及點(diǎn)特征的圓及矩形的規(guī)則幾何圖形。/n...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)重建系統(tǒng)，所述的基于點(diǎn)與圓不變量的汽車形貌主動(dòng)視覺(jué)重建系統(tǒng)包括有攝像機(jī)支架(1)、攝像機(jī)(2)、激光器連接件(3)、激光器(4)與二維靶標(biāo)板(5)；
攝像機(jī)支架(1)放置在地面上，攝像機(jī)(2)通過(guò)底部的螺紋孔與攝像機(jī)支架(1)頂部的螺栓螺紋固定連接，二維靶標(biāo)板(5)置入激光器連接件(3)的U形鋼板的細(xì)長(zhǎng)凹槽中，螺栓穿入激光器連接件(3)和二維靶標(biāo)板(5)的通孔與螺母螺紋固定連接，激光器(4)插入激光器連接件(3)鋼管的內(nèi)孔中，緊定螺釘旋入激光器連接件(3)鋼管側(cè)面的螺紋孔，緊定螺釘端部與激光器(4)圓柱面接觸緊配合，激...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐觀，陳芳，單紅梅，蘇建，劉玉梅，張立斌，陳熔，戴建國(guó)，林慧英，李曉韜，朱堯平，沈慧，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：吉林大學(xué)，
類型：新型
國(guó)別省市：吉林;22