汽车特征线的图像测量研究

【摘要】汽车特征线是汽车造型分析中重要的统计元素，通常是汽车某两处表面相交得到的曲线，具有特定结构约束和形态内涵。汽车特征线的准确测量是保证车身外形设计与加工质量要求的关键。计算机视觉测量是一种被广泛应用的非接触测量技术，具有结构简单、精度适中和非接触性等优点，能够很好地满足现代生产的需求，将其用于汽车特征线的三维测量，不仅实现了汽车特征线的非接触实时测量，而且增加了视觉测量的适用环境，具有广阔的应用前景。本文利用机器视觉测量中的点阵结构光技术，研究汽车特征线的三维测量方法。本文首先建立了摄像机的成像模型，在张正友的两步标定法基础上，对畸变模型进行改进，考虑两项切向畸变后，可提高摄像机参数标定的准确性；其次，分析了影响结构光光斑图像质量的因素和对图像预处理的方法。详细分析了几种常用的光斑质心提取方法，通过实验分析，确定适合本文的鲁棒性高，稳定性好，速度快的提取方法；再次，汽车特征线在数学图形上可认为是多面体的边，将其简化为两平面相交，以此建立并推导测量模型，推导时使用最小二乘技术对结构光线进行标定，分析了结构光线与透射直线的空间特性，介绍了工程中空间直线求交点的方法。最后，搭建汽车特征线测量实验平台，将实验测量结果与三坐标测量仪测得结果进行对比，验证本文方法的可行性，分析影响实验精度的因素，并给出相应的改进措施。本文在计算机视觉测量技术的基础上，用激光作为辅助工具对汽车特征线进行三维测量，对非接触测量技术有一定的指导作用。
【作者】马晓璐；
【导师】谭庆昌；
【作者基本信息】吉林大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】汽车特征线；摄像机标定；光斑质心；点阵结构光；

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