核燃料组件的线结构光主动视觉测量

摘要

根据核燃料上管座尺寸快速、精确检测的要求,对上管座主动视觉检测方法进行了深入研究.依据线激光三角法测量原理,搭建了一套线结构光扫描视觉测量系统.采用Matlab工具箱对相机进行了标定,并对线结构光进行了矫正.采用高斯滤波对图像进行噪声滤除,并改善了阈值提取的过程,避免了单阈值法造成的线结构光提取不完整的缺点.为了进一步提升系统的精度,采用梯度重心法计算出了亚像素坐标位置,结合激光三角法原理计算出待测物体三维点云.根据匹配点计算出旋转平移矩阵完成粗匹配,并使用点云拼接算法进一步提升匹配精度.使用贪婪投影三角形算法完成对点云的三维重建.试验结果表明,该系统能够实时进行测量,且具有较高的测量精度;位于0.5 m处求解出的燃料组件特征尺寸平均误差小于0.5 mm,满足检测要求.