文档介绍：D相机的中远距离位移距离测量平台的设计
基于相机的中远距离位移距离测量平台的
设计
黄辉
指导教师姓名、职称: 使枣直:教援
企业导师姓名、职称: 玉
专业或领域名称:..扭越剑造厦甚自动丝
学生所属学院: 扭电工猩堂院
论文答辩日期: 生§县.
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摘要
随着近代工业的快速发展,对计量测试技术要求越来越高,航空、军
工、机械、建筑等各个领域中的许多测量要求在特殊的条件下进行,如高
温、高压、高速、放射性及强腐蚀等恶劣环境,因此,开发研究远距离非
接触测量具有重要的现实意义。
自从非接触测量受关注以来,基于激光和超声波的测量技术是最常用
的方法。但是基于激光和超声波的测量方法的测量精度在很大程度上依赖
于被测物表面的反射能力,如果测量表面不理想,那么测量系统通常会表
现很差,由于测量系统存在这些问题会产生测量精度丢失,因此采用基于
激光的测量仪器进行标定就会有一定的影响,而且这些测量方法在进行测
量时对目标图像的记录存在一定的难度。于是出现基于图像测量技术的位
移、距离以及从摄影图像中获取目标几何特征的图像测量技术。由于能够
提供丰富的测量环境信息资源,图像测量方法获得了广泛的应用。
然而,传统基于立体视觉的系统通常要求两台相机置于同一水平不同
位置来获取两张不同的图像来作进一步的分析。采用图像方法测量时需要
模式识别和图像分析来对图像中特征进行提取和匹配,因此该测量系统也
就需要大容量和高速度的数字信号处理器,这也不可避免的导致该测量系
统在系统的复杂性、处理的速度以及成本方面的不足。由于处理速度受到
限制,采用模式识别和图片分析方法的实时测量的表现一般令人不满意,
尤其是在嵌入式应用方面。
本文基于数字图像处理技术,提出了以图像像素数来计算被测目标距
离和位移的图像测量方法,并在此基础上设计了由相机图片数据采集系统、
单片机图像数据控制系统和图像计算处理部分组成的位移、距离测量平台。
包括以下部分的开发研究:
.设计并制作了基于单片机的图像数据读取、传输的控制系统。它采用
作为控制系统的微处理器控制芯片,使得整个控制系统简单,
高效。考虑到不能直接读取相机中的图片数据,本文选择
芯片作为数据通信的桥接芯片。针对所采集的图像数据量大,不广东工业大学硕士学位论丈
利于读取和传输的问题,本文采用了函数重定向的方法,将数
据采集系统获得的图片直接发送到图像处理部分。
.提出了以像素数来计算位移、距离的测量方法。基于被测目标平移,像
素数不变的原理,在被测目标上进行参考点距离标定,通过被测目标位
移与参考点之间的像素数比例关系来计算被测目标的位移。通过沿拍摄
方向前后平移相机,来获得两参考点之间的像素数差,从而推导出距离
测量的计算方法。
.实验分析了测量距离对位移和距离测量精度的影响;并考察了光轴偏角
对位移测量精度的影响;通过对沿拍摄方向距离差研究分析,得到了该
距离差与距离测量精度之间的关系。
关键词:像素数;图像处理;距离测量;远距离
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目录
目录
摘要??.
目录?
第一章绪论
.研究背景及意义.
.国内外相关研究现状?
..远距离非接触测量.
..数字图像测量技术
.主要研究内容?
如
第二章测量平台的总体设计及组成?
.测量平台的总体设计。
.位移测量平台的组成及功能..
..图像采集部分.
..控制系统??.
;.
..图像处理部分
.小结??.
第三章测量原理与方法。
.测量原理.
..平移不变原理
..位移测量方法..距离测量方法..
.参考点之间像素数的计算?.
..两参考点特征区域的提取..两参考点轮廓的边界提取?....
..两参考点形心坐标的计算??。
广东工业大学硕士学位论文
..参考点形心坐标计算流程图?
.小结??.
第四章测量平台控制系统的设计?.
.处理器芯片选择..微处理器芯片选择??.
..单片机芯片的选择??.
..
最小系统
.数据通信芯片的选择??。
..数据通信接口芯片的介绍..数据通信桥接芯片的选择..
电路设计?
.控制软件设计
..图像数据的读取。
..图像数据的传输?