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Abstract ：
弯曲管路部件是航空发动机的重要组成部分，对于弯管几何参数的精确快速测量，可以有效保证弯管的加工质量，提高装配精度和效率，达到无应力装配的要求。同时航空发动机弯管的空间形态也越来越复杂，测量难度也越来越大，传统的测量方法如靠模法，测量过程繁琐、效率低、只能定性的测量弯管是否合格，无法得到弯管的几何参数；而一些非接触测量方法如激光扫描技术和视觉测量技术，存在测量速度慢，无法直接获取弯管几何参数等问题，这些弯管测量技术都已经无法满足实际工程需求。本文采用多目视觉测量技术对航空发动机弯管的几何参数进行了精确快速测量，并重建出弯管的三维模型，解决了复杂弯管测量问题，满足了企业的测量要求。主要研究工作如下： 针对首末端点距离在1m以内的航空发动机弯管，采用多目视觉技术对弯管折弯点坐标及折弯角度两类几何参数进行快速测量，确定测量方案并完成相机和镜头的选型，背光光源及平台结构的设计。搭建和调试测量平台，实现了一种精度高，速度快，操作便捷的弯管测量方案，并获取了弯管的三维模型。 研究了10台相机标定技术，将所有相机的坐标系进行统一。采用10参数畸变模型并设计了双相机一体化模型，双相机采集n幅照片可以减少6n-6个未知数，提高了相机标定的稳定性。通过多次实验，重投影误差在0.06个像素以内，保证了后续弯管几何参数测量及三维重建的精度。 实现了弯管三维重建算法和几何参数的测量。在采集得到的弯管图像上寻找种子点并进行匹配，通过种子点建立初始空间种子圆柱，将空间种子圆柱向两端延伸直至完成整个弯管的重建，同时计算出弯管的折弯点坐标及折弯角度。 利用测量平台进行精度及稳定性验证实验，通过分析数据，系统的测量精度在0.2mm以下，弯管重建时间在3s以内，完全满足企业测量要求，并对企业制造的航空发动机弯管进行小批量试运行测量，效果良好。
Keyword ：
多目视觉 多相机标定 航空发动机弯管 几何参数测量 弯管重建
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| GB/T 7714 | 张桁维 . 航空发动机弯管几何参数的多目视觉快速测量技术研究 [D]. , . |
| MLA | 张桁维 . "航空发动机弯管几何参数的多目视觉快速测量技术研究" . , . |
| APA | 张桁维 . 航空发动机弯管几何参数的多目视觉快速测量技术研究 . , . |
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Abstract ：
汽车弯管是汽车发动机上的重要装配零件，其可靠安装直接影响产品质量。汽车弯管三维尺寸快速、高精度测量是保证弯管加工质量、实现无应力装配和可靠性的最有效的方法之一。随着汽车弯管空间形态越来越复杂，其测量难度也越来越大，传统的弯管测量方法如靠模法、臂式激光矢量测量方法等已经无法满足工程需求。论文针对弯管非接触快速准确测量难题，对多目视觉的弯管数字化测量方法的基本原理和实现技术进行了深入研究，研发了测量系统，并进行了应用验证。论文的主要研究成果如下： （1）研究了基于多目视觉的弯管摄影测量系统和相机标定方法。实现了一种多目视觉的弯管数字化测量方法，制定了弯管测量与重建流程、弯管端头测量与重建流程及测量系统技术体系；分析了相机成像模型及多目视觉原理；设计标定方案，通过标定实验，给出了测量系统的相机标定方法。 （2）改进了一种二维图像处理、中心线拟合和延伸拼接的弯管测量和重建方法。对获取的二维数字图像进行处理，提取弯管边缘，并给出了弯管中心线与特征点的提取方法和弯管中心线匹配重建方法。 （3）确定了系统整体方案并完成了试验平台的设计。结合弯管快速精确数字化测量方法的技术难点和多目视觉数字化测量方法的流程，详细分析弯管数字化测量方法相关技术难点的解决方案和实现流程。 （4）完成了弯管多目测量系统精度测试。从基于多目视觉的弯管数字化测量流程出发，设计了系统精度测试方案；并完成了实验验证和数据处理分析。分析了采集图像质量、成像原理以及图像姿态对测量精度的影响。 根据研究成果，结合企业需求，研发了弯管多目测量系统。在研发的弯管多目测量系统中进行了弯管的测量和三维重建应用，验证了论文提出的弯管管件、端头测量和重建方法的可行性。经过应用验证，该系统提高了弯管测量和重建的效率，满足精度指标要求，具有工程应用价值。
Keyword ：
多目视觉 精度验证 汽车弯管 三维重建 摄影测量 中心线匹配
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| GB/T 7714 | 姜灏 . 汽车弯管三维尺寸的图像检测技术研究 [D]. , . |
| MLA | 姜灏 . "汽车弯管三维尺寸的图像检测技术研究" . , . |
| APA | 姜灏 . 汽车弯管三维尺寸的图像检测技术研究 . , . |
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Abstract ：
汽车换挡齿轮缺陷检测系统中，要求对齿轮多齿面进行快速缺陷检测，大范围几何参数的测量达微米级，传统的单目视觉系统无法解决， USB接口相机组成多相机视觉检测系统也常常由于系统网络不稳定而难以应用。针对单目视觉系统无法解决汽车换挡齿轮缺陷检测的问题，本文提出了齿轮多目缺陷检测系统解决这一问题的硬件架构方案。并对其中的硬件设备进行了设计开发。针对多目图像采集系统要求多个工业相机稳定组网的问题，本文选择Camera Link接口作为工业相机的组网连接接口，并采用PCI总线接口技术作为多相机网络与计算机进行连接的接口。设计了一款PCI总线Camera Link图像采集卡，并以Camera Link为组网接口设计了一款能够连接10路相机的组网接口卡，并在此基础上形成了多目图像采集系统的硬件开发。针对齿轮缺陷检测中对检测精度的高要求，本文采用Aptina的高感光、高信噪比、高帧率、500万分辨率CMOS传感器芯片MT9P031，采用基于FPGA的硬件架构，设计了以Camera Link为数据传输接口的CMOS工业相机。针对Camera Link接口CMOS相机的配置问题和与主机的通信问题，本文设计了通过利用MIF文件存储配置字，FPGA模拟I2C总线时序的逻辑设计，并成功解决了工业相机的动态配置问题。通过对串口通信协议的深入研究，在FPGA中模拟串口通信的协议，实现了Camera Link接口CMOS相机和主机的双工通信。并在Modelsim中对所有逻辑进行了功能仿真。所设计的多目图像采集系统硬件设备已经成功应用在汽车换挡齿轮缺陷检测机中。
Keyword ：
Camera Link PCI9030 多目视觉 工业相机 图像采集
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| GB/T 7714 | 陈飞 . 基于Camera Link的多目图像采集设备研究及应用 [D]. , . |
| MLA | 陈飞 . "基于Camera Link的多目图像采集设备研究及应用" . , . |
| APA | 陈飞 . 基于Camera Link的多目图像采集设备研究及应用 . , . |
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