ABOUT RELY-MEASURE
您的当前位置:主页 > 使用说明 >

双目三维光学测量硬件系统结构设计

发布时间:2021-01-13 07:12 作者:12博官网

  光学三维测量是一项集机械,电气,光学,信息工程技术于一体的前沿技术。该技术应用光学成像原理,对现实世界的物体进行扫描,通过复杂的数据分析、数字图像处理得到目标物体的三维形态数据。该技术几乎不受目标物体的形状限制,经过处理的虚拟数据具有广泛的应用价值。本次设计课题为双目三维光学测量硬件系统设计。本文以格雷码结构光三维测量为编码原理,用SolidWorks建立三维模型,MeshLab处理点云数据图像。硬件方面,除了PC,核心器件为美国德州仪器公司研发的DLP4500系列投影仪,以其先进的DMD(数字微镜器件)技术进行光栅的投射。相位移基本算法:通过采集10张光栅条纹图像相位初值,来获取被测物体的表面三维数据。

  三维扫描系统主体是德州仪器研发的DLP4500投影仪,投影仪包括连接PC,电源接口也是连接到计算机,最后一个接口通过触发线连接到相机的相应触发引脚,相机也有一个USB接口连接到计算机来传递图像。

  本系统由一个相机和一个DLP投影仪组成采用投影光栅法进行三维测量。DLP投影仪向被测物体投射一组光栅光,光栅图像强呈正旋分布,用相机拍摄被测物体上形成的变形光栅图像,然后利用拍摄得到的光栅图像,根据相位计算方法利用拍摄到的光栅图像处理得到光栅图像的绝对相位值,然后进行标定,最后根据标定好的系统参数根据绝对相位值分析计算出被测物体表面三维点云数据。相位移基本算法:通过采集10张光栅条纹图像相位初值[6],来获取被测物体的表面三维数据。这种方法算法比较复杂,操作也复杂,精度比激光扫描稍微低些。如果光栅条纹图像光强是标准正线分布,那么分布函数为:

  DLP投影仪的核心是DMD,即数以万计的数字微镜器件,高亮光源通过投射光栅到微镜器件,然后反射通过投影镜头投射到被测物体。在光学三维测量时,通常使用二进制编码和格雷码(循环码编码),而格雷码编码多被用在投影光栅来测量空间物体,光栅编码的方式还有许多,DLP采用格雷码编码。

  20世纪,法国工程师发明了格雷码编码,后用于电报的A/D转换被申请专利而得名。一组编码中,若任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同就成为格雷码。格雷码具有可靠性,因为相邻位转化值变动一位,所以能达到错误最小化。光栅图像的解码原理是首先将格雷码编码光栅,相机拍下光栅投射到被测物体后的位移变形,对光栅图像进行二值化处理,通过解码得到物体表面矩阵及参考面格雷码矩阵,将编码条纹于原光栅编码相减,差值乘以系统结构常数可得到条纹的平移距离,再根据相似三角形原理即可计算出物体实际高度[8]。

  相对应以上原理图,德州仪器提供了数字光处理3D扫描仪和映美精公司生产的工业相机,相机上安装了镜头,本课题硬件连接参照该方式进一步优化调整。

  三维机器视觉参考设计应用程序允许用户快速创建一个3d扫描仪;完整的标定、安装和采集。应用程序生成标定需要校准3d扫描,以及LightCrafter4500评估模块自带的标定和结构光模式。准备标定板和LightCrafter4500评估模块以后,用户可以调整相机和投影仪。标定程序完成后,应用程序准备进行三维扫描。连接时确保摄像机和投影仪有足够的距离。相机和投影仪到被扫描对象所成角度应该由20到45度。

  打开3D_Scanner_LCr4500_PGcam.exe应用程序,输入指令来进行操作。输入指令“1”:“Generatecameracalibrationboardandenterfeaturemeasurements”,打印提示位置找到的相机标定板,使打印好的标定板平面白色表面比投影面积大,在获得标定的相机标定板表面后,在命令行输入“1”继续。相机标定板现在必须测量它的尺寸并进入命令行。首先测量相机标定板的总高度,值输入到命令行。重复相同的过程校准板的宽度。注意:用于标定板的测量单位将定义生成的点云的单位。

  进入菜单选项“4”启动相机标定。按照提示和在整个过程中屏幕上的警告。注:相机标定数据已经存在。如果怀疑校准数据,或使用不同的相机,输入“1”重新标定相机。输入“0”保存相机标定数据。

  相机视图窗口将会出现在电脑主屏幕。保证相机标定板完全在拍照框架内,缩小光圈到尽可能低,同时仍然能够辨别校准板上灰色和白色的方块并最小化所有可见光源,确保焦点的投影面积,锁定光圈和焦距。注意:如果这一步之后相机的光圈大小或焦距是改变了,摄像机标定程序必须再次执行。

  单击住相机视图窗口在主机PC和验证标定板在获取焦点。从现场相机机视图窗口,放置标定板在不同的角度,不同的相机的视图和按下空格键来捕获图像。总共需要十个校正图像。试一试许多地区的相机,和标定板的角度,找到最好的校准结果。在标定中移动相机在某一点是可以的。

  校准过程估计镜头焦距,焦点,透镜畸变,翻转和旋转的摄像机相对于校准。校准过程将生成一个二次投影错误。二次投影错误是理想的,但是一个错误低于2应该是足够的典型应用。如果二次投影错误不是满意的,相机校准程序必须重新执行。

  文章出处:【微信号:vision263com,微信公众号:新机器视觉】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

  跌宕起伏的2020年已经过去。回望2020年,我的脑海中就像有一辆时光列车驶过,浮现出这段艰难岁月中....

  1月7日,上海禾赛科技股份有限公司(以下简称“禾赛科技”)科创板上市申请已获受理,拟募资20亿元,资....

  2020高工机器人高工移动机器人年会闭幕式上,瑞松科技董事长孙志强做了主题演讲。 孙志强表示,200....

  撰文 刘凯程 12月22日,2020高工机器人高工移动机器人年会技术向新专场,越疆科技CTO刘主....

  12月27日上午,第六届中国工业大奖发布会在京举行。中国工业大奖是2004年经国务院批准设立的我国工....

  制造业是国民经济的主体,是立国之本、强国之基。 12月25日,中国工程院战略咨询中心、国家工业信....

  疫情期间的企业转型是一道大考题。 山东海思堡服装服饰集团股份有限公司(以下简称海思堡)如何破解决这道....

  随着零售企业数量、物流配送业务不断在扩大,物流周转箱的使用数量也在增多。周转箱丢失的现象一直普遍存在....

  中阔集团:智能制造赋能产业 将PCB/FPC/SMT生产厂家的全流程覆盖

  中阔集团为一家集ERP软件、MES系统,万能试验机以及工业互联网平台,软硬件结合的综....

  城市的基因注入企业发展脉络,兼具创新与活力的深圳移动机器人军团在市场中竞争力十足。 ....

  追求更高效的产能和更卓越的出品,是制造业智能化发展的重要目标。伴随着制造业与时俱进的发展脚步,北京机....

  1月7日,由中国互联网协会和中国信息通信研究院联合撰写《中国“智能+”社会发展指数报告2020》(以....

  12月17日下午,以“新时代”,新使命,新担当为主题的2020“深圳创新榜”榜单发布盛典在....

  工业革命的第四波浪潮是关于数字化授权,并推动新技术和IT服务跨边缘和云资产,以提高生产力。这些技术涵....

  2021年1月8日,机器人在线中国(上海)智造技术创新峰会,在上海南翔隆重举行。 本次....

  西门子与星邦智能正式签署数字化项目实施战略协议,根据协议显示,此次合作双方将基于工业4.0的理念在智....

  近日,太极半导体被苏州市工业园区管委会授予“2019年度经济贡献突出奖”之“智能制造三十强”称号....

  计算智能即机器具备超强的存储能力和超快的计算能力,可以基于海量数据进行深度学习,利用历史经验指导当前....

  那么美的集团自身有着怎样的转型历程?其最新发布的工业互联网平台M.IoT2.0,有哪些重大升级?作为....

  缩短生产周期。通过提高设计及生产环节对工程变更的反应速度、提高装配中物料的齐套率、减少生产装配中停工....

  近期,中国电信安徽安庆分公司持续丰富5G应用,在安庆市一枝梅化工有限责任公司部署5G基站,进行生产车....

  2021 ITES深圳工业展将联合多方协会、企业力量,全新首创5大千人行业峰会,聚焦“医疗器械、手机....

  在消费热点快速更迭的当下,能否按市场需求及时调整产线,快速推出产品,进而在同行中率先占领市场,成....

  制药业由于市场竞争激烈和假冒伪劣药品的盛行,所以迫切需要上一套RFID技术系统用于药品生产过程检验控....

  导语:制造业数字化、网络化、智能化是我国制造业转型升级的主要路径和手段,是我国制造业创新发展....

  对于工业制造业企业,智能制造是未来发展必然趋势,是其发展方向,发展之路任重道远,因此,智能制造解决方....

  2018年,不少企业也抓住了机遇,进行产品升级,探索人工智能下的新变化,希望在人工智能浪潮中不至于落....

  从国产机器人应用工序来看,装配应用需求主要来自于 3C、汽车零部件等领域的劳动。 从具体行业应用上来....

  智能制造的发展水平已成为衡量一个国家工业化水平的重要标志,近年来,在行业形势及国家政策推动下,我国智....

  12月22日下午,高工机器人高工移动机器人年会应用向新专场:深挖应用真需求上,哈工现代销售总监杨....

  12月23日,高工机器人高工移动机器人年会数字化工厂专场上,慧灵科技销售总监姚跃飞发表“技术为本....

  12月23日,在2020高工机器人高工移动机器人年会数字化工厂专场上,台达-中达电通机电事业部机....

  12月31日,机器视觉检测系统提供商广东奥普特科技股份有限公司(简称“奥普特”)正式在科创板挂牌....

  12月23日,在高工机器人高工移动机器人年会数字化工厂专场上,远荣智能软件事业部总监刘勇发表“‘....

  在电磁波理论和技术的发展过程中,超材料和超表面在学术界受到了很多重视。而随着半导体技术的不断发展,在....

  伴随物联网应用和5G商用拓展,未来通信基础设施、智能硬件产业将全面升级,New Venture Re....

  又一年岁末,机器人行业即将辞去一年的风霜尘土,迎来新一轮的机会。 工业化、自动化的浪潮席卷,即将把时....

  而要支持制造业由大变强,必须认识到制造业当前的短板,这就是基础层面,说到底就是基础零部件、基础材料、....

  计算智能即机器具备超强的存储能力和超快的计算能力,可以基于海量数据进行深度学习,利用历史经验指导当前....

  当前机器人制造已进入2.0时代,也就是智能机器人时代。今天智能机器人的应用无处不在,尤其在制造业发挥....

  美国联邦航空管理局(FAA)周一表示,小型无人机将被允许在美国境内夜间飞行,这是朝着将无人机用于广泛....

  5g的落地将推进世界数字化大融合大发展,使全球化深入开展、产业的多元化和跨国经营的企业融合度加深、工....

  12月21日下午,市委理论学习中心组学习(扩大)会举办构建新发展格局讲座,邀请商务部国际贸易经济合作....

  EIMS将与2021 ITES深圳工业展互为补充,汇聚电子智造产业链上下游企业,共同为华南制造呈现工....

  近日,德力西集团旗下德新交运(603032)发布公告,拟以现金6.9亿元收购东莞致宏精密100%股权....

  责任编辑:xj 原文标题:一图读懂:智能制造发展趋势 文章出处:【微信公众号:工业机器人】欢....

  长期以来,微纳传感技术、环境控制节能技术等一批核心技术是山东制造业领域的“卡脖子”之处,有资本的不懂....

  近日,上市机器人公司新时达发布公告称,控股子公司深圳众为兴技术股份有限公司(以下简称“深圳众为兴”)....

  “2020年之前你可以不用RFID,2020年之后就由不得你了!”,——9月15号在上海开幕的“20....

  投资界消息,距上一轮融资不足5个月,1月4日优艾智合机器人再次宣布获得蓝驰创投独家领投的新一轮融资。....

  随着信息技术的发展,传感器作为信息产业的神经触角,将人们从“通信时代”带入到“感知时代”。传感器是数据采集...

  【高速几何光学与物理光学仿真软件】【答疑】什么是超短脉冲的时空特性? ...

  【高速光学几何与物理仿真软件VritualLab】如何利用高NA离轴抛物面镜聚焦飞秒脉冲

  【VritualLab】为了充分表征超短脉冲的聚焦行为,必须考虑不同的电磁特性。这不仅包括空间分布,时间/频谱分布,矢量效应,还包...

  High-performance beamsplitters offers industry-leading polarization and beam control with low wavefront distortion...

  物镜是显微镜最重要的光学部件,利用光线使被检物体第一次成象,因而直接关系和影响成象的质量和各项光学技术参数,是衡量一台显...

  顺应消费者对更佳用户体验和智能自动化控制的需求,光学接近式传感器已经广泛应用到具备脸部检测、手部动作和距离检测等各种技术...

  Users guide for the 86119A Optical Sampler.


12博官网
Copyright © 2018 12博官网 All Rights Reservrd 版权所有 技术支持:捷搜网络
网站部分图片来自互联网,如有侵权,请及时通知,我们会及时更换!