管道内表面结构光视觉检测系统设计

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引言

1 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 国内外研究现状与发展趋势

1.2.1 管道检测机器人研究现状与发展趋势

1.2.2 管道内表面缺陷检测研究现状与发展趋势

1.3 研究内容及章节安排

1.3.1 研究内容

1.3.2 章节安排

2 管道内表面圆结构光视觉检测相关理论基础

2.1 三维测量技术

2.1.1 被动式三维测量技术

2.1.2 主动式三维测量技术

2.2 摄像机模型

2.3 圆结构光模型

2.4 管道内壁圆结构光测量

2.5 本章小结

3 管道内表面圆结构光视觉检测系统设计

3.1 管道内表面圆结构光视觉检测系统总体方案设计

3.2 圆结构光视觉测量系统设计

3.3 管道检测机器人系统设计

3.3.1 管道检测机器人系统结构及原理

3.3.2 管道检测机器人缺陷定位原理

3.4 本章小结

4 管道内表面圆结构光视觉检测算法及实现方法研究

4.1 系统标定

4.1.1 平面靶标设计

4.1.2 摄像机标定

4.1.3 圆结构光标定

4.1.4 系统标定软件实现

4.2 图像特征提取

4.2.1 圆光条中心提取

4.2.2 感兴趣区域提取（ROI）

4.2.3 图像分割

4.2.4 基于光条骨架方向模板法

4.3 管道内壁凹凸缺陷识别研究

5 管道内表面圆结构光视觉检测实验研究

5.1 实验系统搭建

5.2 图像特征提取结果及分析

5.3 系统标定结果及分析

5.3.1 摄像机标定结果及分析

5.3.2 圆结构光标定结果及分析

5.4 管道内表面缺陷三维测量结果

5.4.1 管道内壁无缺陷三维测量

5.4.2 管道内壁有缺陷三维测量

5.5 检测系统误差分析

⑴ 实验设备误差

⑵ 标定误差

⑶ 图像噪声误差

5.6 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢