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基于双目视觉的汽车底盘坐标测量研究
| 论文题名： | 基于双目视觉的汽车底盘坐标测量研究 |
| 关键词： | 汽车底盘;坐标测量;双目视觉 |
| 摘要： | 改革开放40余年以来，人们生活日益富足，汽车早已不再是稀缺品，其早已走进了千家万户，成为了人们生活的一部分。随之而来的相关产业，汽车保养，维护也日渐兴起。作为汽车检修的一部分，汽车底盘因为其机械结构以及电路的复杂性，对它的检修是难点与重点，而检修的前提是有准确的测量。本文通过双目立体视觉的方法，研究了一种基于靶标的双目视觉测量算法，并形成了相应的测量系统。 本文首先分析了汽车底盘测量的研究发展现状，依次分析了不同测量方式，随即确定了双目立体视觉的测量方法。接下来，本文对相机，镜头等关键元器件，进行了分析选型，并完成了相关结构的设计。系统采用模块化思想，将测量系统分成相机标定算法与测量转换算法2部分。并提出来一种新的双目相机参数标定算法，该方法在张正友算法的基础上，借助三坐标测量机，通过粒子群人工智能算法（PSO算法），优化相机各个参数。实践证明，提出的新算法，具有显著高于张正友算法的精度，同时有略高于Faugeras等算法的精度，从而验证了所提出的标定算法的正确性和有效性。 针对测量转换算法的模块环节，本文采用了广义逆矩阵算法与牛顿梯度下降算法，并通过相应的计算机仿真验证，验证了算法的精度与可靠性。同时，为了操作的方便简约，利用PyQt5，设计了相应的软件界面，并具体表述了使用的流程。 本文最后，设计了算法验证实验，借助坐标测量机，验证了相应算法的可靠性与稳定性。实践证明，在2.5m-4.5m的空间纵深方向上，双目相机测量误差小于1.5mm，单点重复性在0.4mm之内。证明了本算法可以实现对汽车底盘坐标的精确测量，从而验证了本文算法的有效性。 |
| 作者： | 张钊 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 陈刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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