自动对接系统中双目视觉定位技术应用研究

摘要

目前隔水管在检验装置上的对接工作主要靠手工操作，这种方式效率低、精度差、劳动强度大。为了推动隔水管自动化对接的发展，本课题重点研究使用双目视觉定位技术对隔水管法兰端面进行定位检测的算法。本课题的主要研究内容包括如下几个部分： 1、对双目摄像机的标定做了一个系统的分析，利用张正友标定算法对相机进行标定，获取摄像机的内部参数。利用双目视觉原理标定左右摄像机相对位置关系； 2、根据实际的隔水管检验过程中的隔水管对接，分析了隔水管图像中特征点提取算法与特征点匹配算法，通过实验分析选用适合隔水管对接系统的算法； 3、求取隔水管对接系统中摄像机坐标系和全局坐标系之间的关系，使用SVD（Singular Value Decomposition）姿态估计法计算隔水管之间的旋转平移关系，然后利用欧拉角姿态描述法对隔水管位姿进行描述； 4、合理选择硬件设备，在试验平台上搭建图像采集系统并结合所选的硬件和图像处理算法，编程实现对接系统客户端；经过试验验证，使用双目视觉定位技术能指导完成隔水管的自动对接。该方法结构简单、价格低廉，移动定位精度为0.1160mm，旋转定位精度为0.1309度，满足实际应用中的定位需求。

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