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基于智能三坐标测量机的零件位姿单目立体视觉识别
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:2013.5.5
  • 页码:1326-1332
  • 分类:TP242.62[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]河北科技大学机械工程学院,河北石家庄050018
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.51075119); 河北省自然科学基金资助项目(No.E2010000868)
  • 相关项目:复杂零件的测量信息生成与获取机制及其智能三坐标测量关键技术研究
中文摘要:

为了使三坐标测量机快速准确地识别出被测零件的位姿,提出了一种基于三坐标测量机平动的单目立体视觉识别方法,并对该方法的原理、位姿参数的求解和识别过程进行了研究。根据双目立体视觉原理,以三坐标测量机带动摄像机沿X轴或Y轴平移,在两个不同位置分别拍摄被测零件的一幅图像;利用本文提出的基于边缘图像质心偏移的同名像点匹配方法,实现单摄像机立体视觉测量,得到被测零件上各特征点在摄像机坐标系中的三维坐标;由摄像机标定参数,进一步计算出各特征点在机器坐标系中的三维坐标;再结合各特征点在零件CAD坐标系中的对应坐标,求解出被测零件的位姿参数。组建了识别系统,进行了识别实验,结果显示,识别出的实验件位姿的平移量分别为:tx1=32.65mm,ty1=-90.23mm,tz1=13.27mm,旋转角分别为AX=38°,AY=4°,AZ=-5°,整个识别过程用时1.818s。得到的实验数据表明该识别方法是可行的,可满足实时测量要求。

英文摘要:

To recognize the poses of parts to be measared by a Coordinate Measuring Machine(CMM) corrcetly and rapidly,a single-camera stereo vision recognization method based on the translation of CMM was proposed,and its principle,pose parameter solution and recognization procedure were studied.According to the double-camera stereo vision principle,an image of the measured part was capured with a CCD camera driven by the CMM along its X axis or Y axis on two different positions correspondly.Thus,the single-camera stereo vision measurement for the part was realized with the proposed matching method on two images with the same feature point,and the 3D coordinates of each feature point in the camera coordinate system were obtained.Then,by using the camera calibration parameters,3D coordinates of each feature point in the machine coordinate system were calculated.Finally,combining with the 3D coordinates of each feature point in the CAD coordinate system for the part,the pose parameters of the part were solved.The recognization system was set up,and an experiment was conducted.The results show that the recognized translation pose parameters of the experiment part txl tyl and tzl are 32.65 mm,-90.23 mm,and 13.27 mm,respectively;and the rotation angle pose parameter AX,AY and AZ are 38°,4° and 5°,respectively.Moreover,the recognization time is 1.818 s.Experiment result shows that the recognization method discussed above is correct and pratical,and meets the measuring requirement in real time.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699