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在H型钢的切割过程中,要求对型钢的变形和位置偏差进行测量,以便根据得到的测量值对机器人输入正确的操作指令,完成正确的切割,因此对型钢的测量是极其重要的。由于实际生产中要求测量准确性、快速性、实时性,因此为满足实际要求,本文应用线结构光测量技术对H型钢特征点位置及截面尺寸进行测量。线结构光测量技术是工业上目前应用最多的非接触性三维视觉测量技术之一,又因为其原理简单、精度高、光条图像易于提取、测试过程易于实现自动化等特点,故本文选用了计算机视觉三维测量方法中的线结构光测量,来实现对H型钢尺寸的非接触测量。本论文的主要研究内容如下:(1)对计算机视觉三维测量技术做了深入研究,并对其主要方法进行了简明扼要的阐述,重点研究了线结构光测量原理。(2)根据测量系统方案,确定图像采集模块需要的硬件设备,并选出了满足测量要求的具体型号,包括激光器的选型、摄像机的选型、镜头的确定、图像采集卡的确定等,还对具体设备的重要参数进行详细研究和确定。(3)研究了图像处理的相关算法并给出处理后的图像效果。线结构光图像的处理是整个测量系统的重要步骤,因此对相关算法做了深入的研究,主要有中值滤波、迭代法求最佳阈值并二值化、区域标记、基于方向模板的中心线提取、Hough变换、特征点提取等。本文是采用VC++6.0编写算法的程序对图像进行相应处理,得到了较满意的处理结果。(4)摄像机标定是测量系统在应用前一个非常重要的环节,它是二维像素坐标与三维世界坐标的联系桥梁,标定结果的好坏直接影响测量结果的精确性。本文采用的张正友模板标定法,其实用性强且精度较高,经过标定得到需要的摄像机内外参数及畸变系数。在摄像机标定后并对系统的重复性测量进行了实验分析,实验结果表明,标定后的测量系统可以满足测量的要求。本论文通过理论研究及实验,完成了H型钢截面尺寸的线结构光测量系统,测量系统的稳定性及精度达到工业要求。