一种开放环境下的螺栓位姿测量方法

摘要

螺栓在工程结构中起到固连作用,其工作状态直接关乎到设备的工作状态甚至人员的生命安危,而多数处于真实开放环境中的螺栓难以排查.为满足螺栓自动检修设备对处于开放环境中的螺栓进行安全检修,更加准确快速地对其进行识别定位,以保障其发挥正常功效,并提高设备自动化率,提出一套针对处于开放环境中螺栓的位置与姿态测算方法.通过自主搭建的双目系统,在完成相机参数标定校准后对真实环境中的六角螺栓进行图像采集,通过归一化相关匹配(normalized cross correlation,NCC)方法对2幅图像进行一致性检测,完成特征点匹配以及立体计算,精确地获取目标螺栓的深度信息;同时利用虚拟相机技术将3D CAD模型生成2D模型数据库,通过高斯金字塔分层方法与贪婪算法对处于开放环境中的螺栓与2D模型数据库进行搜索与模型匹配,得到最优匹配结果,最终完成对开放环境中螺栓的姿态信息测量.实验结果表明:此方法准确度高,且具有很好的实用性,效果良好.