登录    |    注册

您好,欢迎来到中国测试科技资讯平台!

首页>《中国测试》期刊>本期导读>基于线结构光的角钢截面几何参数三维测量

基于线结构光的角钢截面几何参数三维测量

613    2019-02-28

¥0.00

全文售价

作者:陈至坤, 邸跃, 曾凯, 王福斌

作者单位:华北理工大学电气工程学院, 河北 唐山 063210


关键词:视觉测量;角钢截面几何参数;线结构光;三维重建


摘要:

针对人工检测角钢效率低、出错率高的问题,研究一种基于机器视觉测量技术的非接触检测方法,即利用线结构光扫描的角钢截面几何参数的测量方法。采用张正友标定法和最小二乘光平面拟合法完成测量系统的标定,通过线结构光三维扫描技术获取物体的原始三维点云数据,然后对经过配准、去噪以及简化处理的原始点云数据进行三维重建,得到物体三维几何模型。结合测量系统标定,提取角钢截面边宽度、边厚度、内圆弧半径3个参数。按国家标准对角钢截面几何参数进行图像测量,测量误差在±0.15 mm范围之内,实验结果表明采用该方法实现对角钢截面参数测量是可行的。


3D measurement of geometrical parameters of angle steel section based on line structured light
CHEN Zhikun, DI Yue, ZENG Kai, WANG Fubin
College of Electrical Engineering, North China University of Science and Technology, Tangshan 063210, China
Abstract: Aiming at the problem of low efficiency and high error rate for manual inspection of angle steel, a non-contact detection method based on machine vision measurement technology was studied, which was a method for measuring the geometric parameters of angle steel sections using line structure light scanning. Calibration of measurement system was completed by Zhang Zhengyou calibration method and least squares fitting light plane, getting the original 3D point cloud data of the object with line structure light three-dimensional scanning technology. Then, the original point cloud data after registration, denoising and simplified processing was reconstructed to obtained a 3D geometric model of the object. Combined with measurement system calibration, three parameters of angle steel section edge width, edge thickness and inner arc radius were extracted. According to the national standard, the geometric parameters of the angle steel section were measured. The measurement error was within ±0.15 mm. The experimental results show that it is feasible to use this method to measure the cross-section parameters of angle steel.
Keywords: vision measurement;angle steel section geometry;line structure light;3D reconstruction
2019, 45(2):128-133  收稿日期: 2018-07-23;收到修改稿日期: 2018-08-19
基金项目: 华北理工大学科学研究基金资助(Z201703)
作者简介: 陈至坤(1961-),男,河北景县人,教授,博士,主要从事视觉检测工作
参考文献
[1] 徐国钧. 我国输电铁塔型材应用现状及优化措施[J]. 基建管理优化, 2011, 23(3):7-9
[2] 迟迎. 铁塔构件检测仪的结构与伺服系统设计[D]. 长春:长春理工大学, 2012.
[3] 田相省. 角钢塔构件几何尺寸检测及其信息管理系统开发[D]. 济南:济南大学, 2017.
[4] 崔亮纯. 线结构光三维测量系统关键技术的研究[D]. 广州:华南理工大学, 2016
[5] 余乐文, 张达, 张元生. 基于线结构光的三维测量系统关键技术研究[J]. 光电子·激光, 2016, 27(2):156-161
[6] ZHANG Z Y. A flexible new technique for camera calibration[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2000, 22(11):1330-1334.
[7] 段发阶, 刘凤梅. 一种新型线结构光传感器结构参数标定方法[J]. 仪器仪表学报, 2000, 21(1):108-110
[8] 宋大虎, 李忠科, 程春霞. 基于线结构光的三维坐标测量技术研究[J]. 计算机工程, 2012, 38(22):291-293
[9] 李莹莹, 张志毅, 袁林. 线结构光光条中心提取综述[J]. 激光与光电子学进展, 2013, 50(10):13-22
[10] 张小艳, 王晓强, 白福忠, 等. 基于改进灰度重心法的光带中心提取算法[J]. 激光与红外, 2016, 46(5):622-626
[11] 包辉. 亚像素级激光条纹检测及特征提取算法研究[D]. 沈阳:沈阳航空航天大学, 2018.
[12] 沈波波, 许嘉璐, 孔明. 基于线结构光的空调四通换向阀高度测量[J]. 中国测试, 2018, 44(3):33-37
[13] 姒绍辉, 胡伏原, 顾亚军, 等. 一种基于不规则区域的高斯滤波去噪算法[J]. 计算机科学, 2014, 41(11):313-316
[14] 付玮, 吴禄慎, 陈华伟. 基于局部和全局采样点云数据简化算法研究[J]. 激光与红外, 2015, 45(8):1004-1008
[15] 龚硕然. 基于Delaunay三角剖分的点云三维网格重构[D]. 保定:河北大学, 2015.