文档介绍：分 类 号： 单位代码：10190
研究生学号： 201305025 密 级： 无
硕 士 学 位 论 文
基于双目视觉的工件尺寸测量方法研究
Research on Measurement Method of Artifact
Size based on Binocular Vision
研 究 生 姓 名： 郑 立 明
专 业： 控制科学与工程
指导教师姓名： 于 微 波
指导教师职称： 教 授
2016 年 4 月
长春工业大学硕士学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《基于双目视觉的
工件尺寸测量方法研究》是本人在指导教师的指导下，独立进
行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本
论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成
果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以
明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
作者签名： 年 月 日
长春工业大学硕士学位论文版权使用授权书
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作 者 签 名： 年 月 日
校内指导教师签名： 年 月 日
硕 士 学 位 论 文
摘 要
随着计算机技术的飞速发展，基于机器视觉的图像处理技术近年来在物体测量方
面中越来越受到青睐。在以智能化为核心的“工业 ”时代大背景下，机器视觉技
术尤为重要。作为机器视觉一个分支的双目立体视觉技术同样不可忽略，它是将三维
的客观物体拍摄成二维的数字图像，根据图像去提取、分析信息和理解空间物体。在
先进制造业生产中，采用先进的在线检测技术对工件多规格尺寸进行快速、准确的测
量，对于提高制造加工效率、质量和降低成本具有重要意义和广泛的应用前景。本文
主要针对基于双目视觉的工件尺寸测量系统进行了研究。
（1）在摄像机标定方面，为了使双目视觉测量系统能够实现快速准确的测量，
需要选择一种简单方便、精度高、易实现的标定方法。在分析了现有的摄像机标定方
法的基础上，采用了一种 Zhang 提出的基于平面模板的摄像机标定法。
（2）在图像去噪方面，针对在具有光滑表面的工件检测过程中，在物体表面出
现的高光现象，提出了一种基于色度空间结合亮度调校多项式的方法来处理图像中出
现的高光现象，在降低了高亮度区域的亮度值的同时，不改变低亮度区域的亮度值，
并且能够很好地保留原始图像中的纹理特征信息。
（3）在立体匹配方面，针对双目视觉测量系统要求的立体匹配算法的高精度、
高正确率、高效率等，在研究分析了多种立体匹配算法的优缺点后，提出了一种基于
SIFT 特征的快速立体匹配算法。在得到稳定的 SIFT 特征描述子后，在极线约束基础
上，采用了 RANSAC（随机采样一致性）算法对图像变换矩阵进行求解与精炼，并
结合了引导互匹配法和投票过滤法来提高匹配的速度与精度。
（4）在研究了机器视觉尺寸测量国内外研究现状的基础上设计开发了双目视觉
系统工件尺寸测量系统，完成了双目视觉的工件尺寸测量系统的硬件平台搭建以及软
件系统的功能调试，实现了对工件尺寸的测量。
关键词：双目视觉 摄像机标定 色度空间 立体匹配