一、激光线扫描测量系统中物像对应关系的建立（论文文献综述）
张仁伟,孙晨晋,孙明浩,武琼,周志龙,于斌超,刘巍[1]（2021）在《一种基于工件偏转的激光线扫描误差补偿方法》文中进行了进一步梳理在激光线扫描测量过程中,外界环境或设备本身等因素会造成测量结果产生粗大误差。因此,为了弥补激光线扫描对目标测量精度的不足,提出了一种基于工件偏转角的激光线扫描误差补偿方法。首先,针对测量系统内的点云预提取问题,提出了目标数据优化获取的技术方案;然后,在光场能量分布的基础上获取对应的位移偏差,进而建立基于工件偏转的误差补偿模型及补偿结果;最后,通过非标准量块和哑光陶瓷标准靶球进行多组特征提取试验,补偿前后试验结果表明:标准靶球的测量误差减少了77%,同时曲面的平均测量误差缩减了75%,补偿效果稳定,该方法可有效提升激光线扫描的测量精度。
张锦茹[2]（2020）在《基于激光三角法的矸石车装载量测量方法及技术研究》文中进行了进一步梳理在21世纪的今天,快速、高效成为了自动化和智能化的代名词。本文以测量矸石车的装载量为目的,为了解决传统地磅的称重方式所存在的受环境影响大、维修成本高等问题,选用一种可以测量运动的不规则物体体积的方法。激光三角法是一种测量范围大、准确度高的非接触式测量方法。通过前期调研,根据现场情况设计了一种基于激光三角法测量矸石车装载量的系统。主要研究的内容如下:（1）设计了一种基于激光三角法的装载量测量系统。通过研究装载量测量的原理选定了直射式激光三角法。系统选用大功率的激光器和3D相机作为检测设备,激光器发射激光线扫描整个被测物体,相机接收由物体表面反射来的激光线,采集图像并传输给计算机进行储存。（2）针对测量系统的标定问题,先运用7×11规格的棋盘格标定板的方式进行平面标定,实现镜头的畸变校正;之后采用标定块的方式对被测物体进行3D标定,得到物体相对于测量系统的初始数据。由于矸石车为非定速运动体,所以需对车辆的速度进行实时检测。采用相机内部触发的方式来确定系统采集工作的开始与结束,通过设定相机行频的方式来实现对速度的测量。（3）在图像处理方面,采用中值滤波法对相机采集的图像进行滤波,消除噪声对结果的影响;通过阈值分割法对图像的有效区域进行分割,将矸石车的车厢提取出来;采用灰度重心法来对激光线的中心进行提取,得到关于矸石车扫描端面的高度信息,利用这些数据采用积分法对矸石车的体积进行计算,结合密度得到该车厢的装载量。（4）本文对设计的矸石车装载量测量系统进行了现场搭建与实验验证。采用图像处理平台Halcon对测量系统进行软件设计。通过多辆车多次的现场实验方式,将系统测量数据与地磅称重数据进行对比得到系统的测量误差,之后对误差产生的原因进行分析且提出了消除的方法。该论文有图60幅,表3个,参考文献75篇。
侍棒[3]（2020）在《地铁隧道三维激光扫描检测系统的设计与实现》文中提出地铁是现代化城市的重要交通工具,由于地铁运行速度速高、人群密度大,一旦出现事故,会造成重大生命、财产损失。近年来我国地铁里程快速增长,地铁隧道的安全问题日益严峻,人工检测存在效益低、成本高、夜间检测劳动强度大等问题,已有的机器检测在速度上无法满足要求,本文将三维激光线扫描测量技术应用于隧道几何形状检测,设计并实现了三维激光线隧道检测原型系统。目前已有的隧道检测设备大多采用的是激光点测量技术,测量速度无法满足实际应用需求,本文对比分析了激光点测量技术和激光线测量技术,设计了基于激光线测量技术的地铁隧道检测系统,系统主要由测量车和激光线扫描仪两部分组成,采用光电编码器和十轴传感器实时采集测量小车的运动里程和姿态,检测时测量车沿轨道运行,8部高数数码相机实时采集地铁隧道的表面形状,主要工作成果如下:（1）基于激光线扫描测量技术设计了地铁隧道检测系统的硬件模块和软件模块,完成了激光器、相机、光电编码器、角度传感器等主要部件的选型,按隧道测量要求,设计了相机的成像参数,并设计、制作了扫描仪的支架、相机标定靶、模拟隧道等配件;（2）采用STM32f103zet6开发板串口编程实现了光电编码器的脉冲读取,结合光电编码器的脉冲和十轴传感器的读数计算手推车的轨迹和姿态,并将计算轨迹与人工测量轨迹进行了对比;（3）采用圆点图作为标定靶,设计并实现了圆点图的圆心提取、行直线、列直线自动识别算法,分析了拟合网格与圆点圆心的误差;（4）分析了激光线图像的灰度分布,实现了基于浮动阈值的光带中心的提取算法,给出了基于交比不变原理的像点坐标转换为空间坐标算法。论文研制的三维激光线隧道检测原型系统在上海地铁7号线、8号线进行了实地测试,验证了本文设计的技术方案,主要技术指标达到了设计要求。与每秒采集100万点的激光点检测系统相比,本文系统每秒采集425万点,按采样间隔2mm,每秒采集100万点的激光点检测系统的时速只有0.85km,本文系统检测速度达到3.6km/h,在测量原理方面,激光线测量技术具有更大的提升空间,能够满足地铁隧道几何形状检测的需求,在保障地铁安全运营方面具有很好的应用前景。
杨俊杰[4]（2020）在《激光线扫描三维测量系统标定技术研究》文中研究说明在《中国制造2025》加快部署的时代背景下,随着高新产业精加工和工业物联网技术的发展,以及对非接触测量的要求不断提高,拥有高精确度、良好稳定性、强主动性、快速响应等优势的激光扫描测量成为了三维数字化测量研究领域的重要分支,在工业生产、文物考古、3D电商等不同的场景下有着日趋广泛的应用。而激光扫描测量系统的标定精度是影响三维测量精度的关键因素,因此研究高精度标定方法对激光三维测量研究领域具有重要意义。本文围绕激光线扫描三维测量系统标定涉及的相关方法展开研究,主要工作包括以下三个方面:（1）设计了自适应宽度的二次加权灰度重心算法提取激光条纹中心,并根据斜率阈值进一步对提取中心点进行均值优化。本文研究了激光条纹中心的识别与定位,采用自适应中值滤波、基于全局的自动分割及形态学运算对光条纹进行了预处理;利用二次加权灰度重心算法和均值优化操作获得了光条特征点的亚像素中心坐标。实验表明该方法能有效降低条纹提取中,由于现场环境干扰、图像噪声以及待测物体表面材料等因素带来的影响,提高提取精度,获得亚像素级激光条纹中心。（2）本文构建了单个相机+单线激光器的激光线扫描测头,对其数字模型构建及参数标定方法进行了研究。利用圆形标志点平面标靶对相机进行标定,获得了相机的内参及对应的变化矩阵。研究了几种光平面参数标定方法,并基于射影变换进行了高精度光平面标定,过程简单,避免了使用交比不变性的复杂运算,且可利用的光平面标定特征点的数目不受限制,实验结果表明该方法能提高光平面标定的精度和鲁棒性。（3）为得到物体表面轮廓信息,搭建了平移和旋转两种方式的扫描测量系统。研究了辅助运动装置的标定,以确定不同位置下所获数据与测量系统坐标系的变化关系。利用一个标准球消除平移扫描测量中由于安装误差造成的光条扫描方向偏移;利用平面标靶对转轴标定进行了研究,根据最小二乘法对测量数据的特征点进行空间圆拟合,并提出了相关优化方法提高圆心的拟合精度,最后对圆心作空间直线的拟合得到标定参数。实验验证了标定算法的有效性,实现了对物体的三维数据采集和测量。
蔡园园[5]（2020）在《基于动态图像法的粗骨料级配测量方法及系统开发》文中研究指明粗骨料的级配和形态特征对混凝土的质量有重要影响,只有保证粗骨料的形态质量符合国家或是行业的标准,才能获得高性能、高质量的混凝土。目前工程中采用振动筛分法对粗骨料进行测量,但该方法费时、耗能,仅能测量粗骨料的级配,无法同时测量粗骨料的形态特征。为了实现对粗骨料形态质量的高效、精密测量,论文提出了基于动态图像法的粗骨料形态质量的测量方法及系统,能同时对粗骨料的级配和形态特征进行测量。论文针对二维图像法缺失高度信息的缺点,设计开发了基于三维图像法的粗骨料形态质量一体化测量系统,并对相关算法进行研究与设计。系统硬件部分设计了振动分散模块、传送及激光扫描模块、图像采集模块和回收模块,对振动给料器、传送带、激光器、工业相机、镜头及光源进行了详细的设计与选型;系统软件部分基于OpenCV库设计了图像处理算法,主要包含图像预处理、特征提取、颜色分割、颗粒匹配以及标定这五个部分;设计了粗骨料形态特征表征方法,主要包含高度、粒形、体积、粒度以及级配这五个部分;基于MFC设计了粗骨料形态质量测量的人机交互界面。对基于激光三角测量原理提出的粗骨料高度的计算模型进行了验证,实验证明该方法与游标卡尺测量结果误差的绝对值在4%以内;研究了根据针片度、三角度、扁平度和球形度这四种粒形表征参数将粗骨料按照形状划分成细长形、扁平形、角形、球形、细长三角形和不规则形六大类的标准,并基于粒形分类的实验结果提出了一种新的粒度表征方法和体积表征方法,实验证明论文提出的新的粒度和体积表征方法最接近振动筛分法;针对图像法与筛分法误差产生的原因进行分析和研究,分别提出基于三维粒形的粒度修正方法和针对级配交叉现象的级配修正方法,实验证明论文提出的修正方法能有效降低图像法与振动筛分法之间的误差,使得图像法的测量结果更接近振动筛分法。对自主开发的测量系统进行了重复性精度、级配测量精度以及测量效率的检验,采用粒度范围4.75～26.5mm粗骨料的单级料和级配料进行实验,结果表明,单级料和级配料的重复性误差最大分别为3.28%与1.97%;论文提出的三维图像法对花岗岩和石灰石级配料与筛分法在各粒度区间内的最大误差分别在3%和4%以内;质量为5Kg的单级料和级配料测量时间分别约为6～15min与10min。所开发的粗骨料形态质量一体化测量系统能够满足实际工程需求,实现对粗骨料形态质量的快速、精密测量。
陈鲲[6]（2020）在《基于沙姆雷达的水下轮廓测量和赤潮荧光测量研究》文中研究说明随着沿海地区旅游业的快速发展和人们生产水平的提高,海洋污染逐渐成为一个日益突出的话题。贝壳、珊瑚礁等海洋资源遭受严重的破坏,海洋环境遭到赤潮的严重污染,直接影响到了人们的生产生活。因此,实现对海洋生物的生长监测和赤潮现象的预警,对海洋的保护有着重要意义。本文基于沙姆激光雷达技术,自主研发出了水下轮廓测量系统和赤潮荧光光谱测量系统,能够分别实现海洋生物的轮廓检测和赤潮的预警监测。考虑到光波在空气-水界面的折射现象,建立了水下轮廓检测系统的折射校正理论。基于水下轮廓检测系统首先对鸟尾蛤科贝壳、砗磲科贝壳以及珊瑚枝进行了预实验,证明了系统高精度的优势。接着同步测试了放置于不同距离处的两枚鸟尾蛤科贝壳,验证了系统大景深的性能。基于赤潮荧光光谱测量系统对常见的有毒藻——球形棕囊藻进行了测试。为了模拟球形棕囊藻在赤潮期的浓度变化,按比例配置了七种浓度的藻液。结合相关算法分析了荧光光谱曲线,建立了预测准确率达100%的球形棕囊藻的浓度预警模型,验证了系统的可靠性。
肖承龙[7]（2019）在《基于三维点云的沥青路面平均构造深度计算方法》文中研究表明沥青路面的抗滑性能对行车安全具有重大影响,路面平均构造深度（MTD）是评判路面抗滑性能的关键指标。传统点激光测量MTD方法只测量行车轮迹带的构造深度,无法真实反应全路面的构造深度状态。本课题提出了基于三维点云的构造深度计算方法,实现了沥青路面构造提取、三维重构及MTD计算,并在实际道路进行了实验验证。本文的主要研究内容如下:（1）分析了不同三维测量的优缺点,研究了线结构光扫描三维测量原理,总结了结构光三维测量技术的特点。使用线扫描三维系统采集沥青路面三维数据,分析了路面数据的组成成分,针对路面三维点云数据特征,提出了基于小波变换的断面数据处理方法,实现了路面宏观纹理三维点云的获取。（2）通过获取路面全幅面三维点云数据,基于三维点云重构路面三维,从而可以测量全路幅平均构造深度。采用逐点插入三角网格构建法重构了沥青路面三维宏观构造模型,分析了宏观构造数据的拓扑关系,提出了基于三维宏观构造模型分离带状宏观纹理数据的方法,建立了面状纹理点云的构造深度计算模型,实现了面状平均构造深度的计算。（3）分析了实际行车测量环境对构造深度测量的影响,进行了不同速度和纹理类型的实验,实验表明,算法重复性91%以上;与点激光测量的SMTD相比,MTD相关性系数高于90%,具有实际工程应用价值。最后分析了MTD测量误差的因素,并从覆盖点云百分比参数设置方面给出了改进方案,提高测量的准确度。本论文研究了基于三维点云的平均构造深度计算方法,计算的结果能客观评定路面的安全状况,可同时满足高效、高精度、全路幅的测量要求,较好的解决了传统点激光测量方法以点代面导致的分析片面问题。该方法对沥青路面行车安全评估以及养护决策方面具有更加实用的价值和良好的应用前景。
张仁伟[8]（2019）在《激光扫描与激光跟踪仪组合式测量方法研究》文中研究指明工业装备的制备能力是国家工业、科技及综合实力的集中体现,而大型复杂结构件的高质高效加工是保障装备整体质量、缩短制造时间的关键因素。传统单一的离线式检测难以实现多区域跨视场的在线测量,结合数字化方式对多种测量方法进行融合统一,可有效提高测量过程中如视场大小,精度范围等系统指标;然而,由于测量系统之间基准协调困难,数据转换和传输存在误差,难以实现高效高精测量。本文面向机械结构件的加工,针对工业测量现场精度差异化需求分区的高精度测量需求,开展的相关补偿和标定方法研究,具体研究如下:为了实现结构件的高精度加工,需要对零件的表面特征进行高精度的无损伤性三维检测,并向工控机快速反馈精确的型面结构特征,实现高效率加工与配准。准确地表征测量获得加工型面在任意坐标系下的特征信息,向目标钻铣设备实时反馈,为加工定位和验证提供重要参考,是整个加工与装配的重要过程。组合式测量有着多种测量仪器不同的优势点,可以协助结局传统单一测量仪器测量过程中的存在的如测量周期长,测量空间有限和测量目标结构受限等问题,由于在测量精度和效率上的优势,逐渐在大尺寸测量领域得到推广。本文针对结构件尺寸大,各部分精度要求不同且精度要求高等问题,采用激光线扫和激光跟踪仪共同测量,研究了相关补偿方案和标定算法,主要研究内容如下:（1）针对局部激光线扫过程中存在初始定位误差问题,分析空间点云变换模型,提出基于三维变换的局部误差补偿方法,根据安装结构的平面特征,通过三坐标测量得到安装误差偏置矩阵,完成安装补偿。在方案的基础上,对所有硬件线路进行集成连接,增添安全设备,并设计了靶球标定装置,局部等步长控制程序及相关数据预处理程序,实现了对二维数据的升维和精度补偿。（2）针对局部空间光学反射误差问题,根据设备测量的不同光学原理与实验条件,提出了通过测量目标模型结构特征反馈测量实时偏转角,基于光学补偿模型对测量数据进行补偿,最终得到精确局部测量点云数据的系统性误差补偿方法。通过与直接测量的点云数据比对,拟合半径平均精度可以达到10μm。（3）针对大尺度空间三维测量的全局标定问题,提出一种基于激光跟踪和激光扫描组合的大视场全局标定方法,分析解算过程中存在的误差项,提出了采用基于抗差估计的奇异值分解解算模型,通过先验实验分析了坐标转换过程中算法结构和特征参数选择对精度的影响,改善公共点的数据结构和局内需求,实现了误差在0.03mm以内的全局标定,相比于传统最小二乘解算,误差平均缩减了60%以上。
汪南辉[9]（2019）在《基于线激光扫描的家具板材位置检测系统研究》文中研究表明传统上,家具板材在加工制造过程中的上料、堆垛工序多以人力作业完成,其生产产能效率低且耗时耗力。近年来,机器视觉技术开始应用于板材的上下料过程中,以实现板材堆垛流程自动化。对于板材的堆垛与拆垛动作,首先要解决的问题是为机械手提供3D空间坐标位置,以实现其精确抓取。然而对于板材3D空间位置的获取,传统视觉技术中的平面相机受到较大的环境干扰因素影响。诸如粉尘颗粒多、光照因素不稳定等情况,致使其不能较精确地得到板材的空间位置。为此,本文采用抗干扰能力强的激光线性传感器对板材进行扫描检测,开发了基于线激光扫描的三维测量系统来获取板材的空间位置,其主要工作有以下几个方面。首先,针对板材定位测量中存在的影响因素,查阅并研究了大量三维测量技术方面上的科技文献。在这基础上,对实验中传感器的三角法测量工作原理进行了研究。分析了系统的整体需求,设计了板材位置检测的各个组成模块及系统的工作流程,并根据检测系统的设计方案,搭建了检测系统的实验平台。其次,针对检测系统实验平台,研究设计了板材深度图像的预处理算法,主要分析了图像增强、滤波去噪以及板材目标区域提取算法,并分别就相应的图像算法进行了实验处理,通过对比分析它们之间的处理效果,选取了分段线性变换、中值滤波以及基于高度进行阈值分割的算法对板材深度图像进行预处理,得到了较好的预处理效果。再次,在这基础上,为获取板材的三维坐标等信息,研究了基于板材深度数据进行三维重建及位姿估计的算法。为重建板材的实际模型,设计了一种通过拟合曲面重建的算法来得到其立体模型。并通过分析板材表面轮廓曲率变化特点,采用基于最小二乘原理的方法来拟合板材模型的X、Y曲面,同时在实验中验证了该重建算法的有效性。进一步的,为确定板材的空间坐标及位姿,对板材的目标姿态估计方法进行了研究分析,设计了基于板材CAD三维数据模型对其进行立体匹配的算法,获取了其三维位置信息。最后,设计了板材位置检测系统软件,并对定位算法进行了实验测试,通过分析实验中板材坐标与姿态数据之间的误差,统计了其误差分布情况,实验结果表明该系统可以满足板材位置检测的需求。
许威[10]（2019）在《基于双目视觉的船体双曲度板扫描测量方法研究》文中提出船舶三维数控弯板机是一款由武汉理工大学和山东硕力机械制造有限公司联合开发的船体外板自动成形加工设备,基于活络方形压头非对压技术,通过可变模具可以实现船体外板冲压成形。加工过程中,需要随时测量板的形状,通过逐步逼近的方法解决回弹问题,最终达到所需要的形状。当前所使用的测量设备为激光点扫描测量装置,这种设备可以完成船体曲板的测量,能满足自动化发展需求,但测量效率较低,且不能测量板材边缘,因此急需在此基础上提高测量速度。本文搭建了由双目视觉传感器和三维数控平台组成的激光线扫描测量系统,系统以双目立体视觉为基础,使用激光线扫描船体双曲度板,结合基于极线约束的激光条纹匹配方法完成对冲压成形的船体双曲度板的测量。本文主要工作内容包括:1)查阅国内外相关文献,对现有的自由曲面测量方法进行调查,对比了曲面测量方法中的接触式测量与非接触式测量,并对船体曲板的测量方法研究现状以及立体视觉测量技术在曲面测量中的发展情况进行阐述,简单介绍了摄像机标定技术和立体匹配技术的现状。2)了解摄像机标定的原理及几种求解方法,对比直接线性标定法、基于径向约束一致标定法以及张正友标定法,基于标定准确性以及经济性考虑,选择张正友标定法实现对摄像机的标定,得到准确、稳定的标定结果。3)针对船体双曲度板的特点以及测量环境,使用颜色空间转换、图像分割、形态学处理、图像细化等数字图像处理方法实现激光线中心线提取,并使用极线约束的方法完成双目立体匹配,实现激光线的三维重建,得到船体双曲度板的空间形状。4)根据实验需求,确定硬件参数,选择硬件设备,搭建了由双目视觉传感器和三维数控平台构成的测量实验平台,同时从测量精度、视场范围等角度考虑,对实验平台的结构形式以及物理尺寸进行设计,根据功能要求完成对软件程序的设计,得到完整的激光线扫描测量系统。5)采用搭建的实验平台对马鞍形板进行测量,得到板材测量结果和边缘,同时测量金属焊接件与某平台,对比视觉测量结果与游标卡尺测量结果。实验表明,该视觉测量系统的x、y方向测量精度为0.04mm,z向测量误差值小于0.5mm,能满足工程应用的要求,为配合在弯板机上的应用打下了基础。
二、激光线扫描测量系统中物像对应关系的建立（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、激光线扫描测量系统中物像对应关系的建立（论文提纲范文）
（1）一种基于工件偏转的激光线扫描误差补偿方法（论文提纲范文）
| 1 局部激光线扫描三角测量方法 |
| 2 目标数据预处理 |
| 3 基于工件偏转的误差补偿方法 |
| 3.1 基于工件偏转的光能分布 |
| 3.2 基于工件偏转的误差补偿方法 |
| 4 试验验证 |
| 5 结语 |
（2）基于激光三角法的矸石车装载量测量方法及技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 装载量测量方法研究 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 2 装载量测量原理 |
| 2.1 结构光测量装载量原理 |
| 2.2 激光三角法测量原理 |
| 2.3 影响激光三角法测量性能的因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 装载量测量系统设计及标定 |
| 3.1 测量系统设计及工作过程 |
| 3.2 测量系统标定 |
| 3.3 相机的标定及计算 |
| 3.4 系统的触发 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 图像处理与装载量计算 |
| 4.1 图像预处理 |
| 4.2 光条中心提取 |
| 4.3 装载量计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统搭建与现场实验验证 |
| 5.1 系统现场搭建 |
| 5.2 系统软件实施 |
| 5.3 现场实验验证 |
| 5.4 误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）地铁隧道三维激光扫描检测系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 第2章 系统需求分析与设计 |
| 2.1 地铁隧道的检测要求 |
| 2.2 地铁隧道三维激光扫描检测系统的设计 |
| 2.2.1 地铁隧道三维激光扫描检测系统的硬件设计 |
| 2.2.2 地铁隧道三维激光扫描检测系统的软件设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 测量车位置与姿态计算 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 读取光电编码器的脉冲数据 |
| 3.3 读取十轴传感器的角度数据 |
| 3.4 运动轨迹计算 |
| 3.5 运动轨迹的比对分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 摄像机标定 |
| 4.1 摄像机标定算法概述 |
| 4.2 摄像机模型与空间变换 |
| 4.3 基于圆点图的摄像机标定算法的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于交比不变原理的坐标换算 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 基于浮动阈值的激光线中心提取算法 |
| 5.3 基于交比不变原理的坐标换算 |
| 5.4 系统测试与实例数据分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研工作及主要研究成果 |
| 致谢 |
（4）激光线扫描三维测量系统标定技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 第2章 激光线扫描三维测量系统 |
| 2.1 激光三角测量原理 |
| 2.1.1 点光源激光三角测量原理 |
| 2.1.2 线光源激光三角测量原理 |
| 2.2 测量系统的组成及各部分功能介绍 |
| 2.3 激光线扫描三维测量系统模型的建立 |
| 2.3.1 摄像机成像模型 |
| 2.3.2 激光线扫描测头的测量模型 |
| 2.3.3 系统的两种扫描测量方式 |
| 2.3.4 平移扫描测量的数学模型 |
| 2.3.5 旋转扫描测量的数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于自适应灰度加权的线结构光条纹中心提取 |
| 3.1 结构光条纹预处理 |
| 3.1.1 图像滤波 |
| 3.1.2 图像分割 |
| 3.1.3 形态学运算去噪 |
| 3.2 基于自适应灰度加权的线结构光条纹中心提取 |
| 3.2.1 条纹中心提取 |
| 3.2.2 实验及结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 激光线扫描测头的标定 |
| 4.1 传感器信息采集装置标定 |
| 4.2 基于协变的高精度激光光束方向标定 |
| 4.2.1 传统激光光束方向标定方法 |
| 4.2.2 基于协变的高精度激光光束方向标定 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 辅助运动装置的标定 |
| 5.1 位移平台的运动方向标定及校正 |
| 5.1.1 位移平台的运动方向标定 |
| 5.1.2 基于标准球的平移扫描方向校正 |
| 5.2 旋转平台的转轴标定 |
| 5.2.1 转轴标定基本原理 |
| 5.2.1.1 最小二乘法 |
| 5.2.1.2 曲线拟合 |
| 5.2.2 转轴标定方法实现 |
| 5.2.2.1 空间圆拟合 |
| 5.2.2.2 空间直线拟合 |
| 5.2.3 标定结果 |
| 5.3 扫描测量系统平台搭建及测试实例 |
| 5.3.1 实验平台搭建 |
| 5.3.2 测试实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 深圳大学指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 深圳大学研究生学位(毕业)论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（5）基于动态图像法的粗骨料级配测量方法及系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容 |
| 第2章 粗骨料形态质量测量平台设计 |
| 2.1 粗骨料振动分散模块 |
| 2.1.1 振动给料器稳定性测试 |
| 2.1.2 分散装置的设计 |
| 2.2 粗骨料传送及激光扫描模块 |
| 2.2.1 传送带的选型 |
| 2.2.2 激光器的选型 |
| 2.3 粗骨料图像采集模块 |
| 2.3.1 工业相机及镜头的选型 |
| 2.3.2 光源的选型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 粗骨料形态质量测量系统软件开发 |
| 3.1 图像处理过程及标定方法 |
| 3.1.1 图像预处理 |
| 3.1.2 图像特征提取 |
| 3.1.3 颜色分割 |
| 3.1.4 颗粒匹配 |
| 3.1.5 图像标定 |
| 3.2 粗骨料形态特征表征方法 |
| 3.2.1 高度表征方法 |
| 3.2.2 粒形表征方法 |
| 3.2.3 粒度表征方法 |
| 3.2.4 体积表征方法 |
| 3.2.5 级配表征方法 |
| 3.3 软件开发与界面设计 |
| 3.3.1 软件开发平台选择 |
| 3.3.2 粗骨料形态质量测量软件功能及界面设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同表征参数对比实验及修正方法的研究 |
| 4.1 高度表征方法对比实验 |
| 4.2 骨料粒形分类对比实验 |
| 4.3 粒度表征方法对比实验 |
| 4.3.1 不同粒形的粒度表征方法 |
| 4.3.2 最优粒度选取实验 |
| 4.4 体积表征方法对比实验 |
| 4.4.1 分类积分法 |
| 4.4.2 最优体积选取实验 |
| 4.5 修正方法实验研究 |
| 4.5.1 粒度修正方法 |
| 4.5.2 级配修正方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 粗骨料形态质量测量系统的检验 |
| 5.1 粗骨料重复性实验研究 |
| 5.1.1 单级料重复性实验 |
| 5.1.2 级配料重复性实验 |
| 5.2 不同材质的粗骨料级配测量实验研究 |
| 5.2.1 花岗岩级配测量精度对比实验 |
| 5.2.2 石灰石级配测量精度对比实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文和研究成果 |
（6）基于沙姆雷达的水下轮廓测量和赤潮荧光测量研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究目的及意义 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 常见激光测距技术 |
| 1.2.2 基于沙姆成像原理的测距技术 |
| 1.2.3 水下轮廓测量技术 |
| 1.2.4 赤潮遥感监测技术 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 基于弹性沙姆激光雷达的水下三维轮廓测量系统 |
| 2.1 基于沙姆原理的三维轮廓测量理论模型 |
| 2.2 水下轮廓测量的校正模型 |
| 2.2.1 距离方向上的校正模型 |
| 2.2.2 高度方向上的校正模型 |
| 2.3 水下三维轮廓测量系统 |
| 2.3.1 系统原理图 |
| 2.3.2 器件选型 |
| 2.3.3 系统搭建 |
| 2.4 实验材料选择与介绍 |
| 2.5 实验结果及讨论 |
| 2.5.1 系统标定 |
| 2.5.2 结果分析 |
| 2.5.3 扩展场景讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于非弹性高光谱沙姆激光雷达的赤潮荧光光谱测量系统 |
| 3.1 荧光光谱技术 |
| 3.1.1 荧光基本原理 |
| 3.1.2 影响荧光的因素 |
| 3.2 光谱数据分析算法 |
| 3.2.1 预处理方法 |
| 3.2.2 主成分分析算法（Principal Component Analysis, PCA) |
| 3.2.3 k最近邻算法（k-NearestNeighbor, kNN) |
| 3.2.4 留一交叉验证法（Leave-One-Out Cross Validation, LOO-CV ) |
| 3.3 赤潮荧光光谱测量系统 |
| 3.3.1 系统原理图 |
| 3.3.2 器件选型和系统搭建 |
| 3.3.3 光谱标定方法 |
| 3.4 实验样品介绍 |
| 3.5 藻类的荧光检测及分析 |
| 3.5.1 系统标定 |
| 3.5.2 荧光光谱结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（7）基于三维点云的沥青路面平均构造深度计算方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第2章 沥青路面三维点云数据的获取 |
| 2.1 三维测量方法 |
| 2.1.1 激光雷达法 |
| 2.1.2 多目视觉法 |
| 2.1.3 线结构光法 |
| 2.2 线扫描三维测量系统 |
| 2.2.1 三角测量原理 |
| 2.2.2 线扫描测量系统 |
| 2.2.3 系统标定 |
| 2.3 路面三维点云数据获取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 路面纹理信息的提取与三维重构 |
| 3.1 路面三维点云数据分析 |
| 3.1.1 横断面点云分析 |
| 3.1.2 三维点云误差分析 |
| 3.2 路面横断面纹理提取 |
| 3.2.1 点云数据预处理 |
| 3.2.2 基于小波变换的横断面纹理粗分割 |
| 3.2.3 横断面纹理提取 |
| 3.3 路面宏观纹理三维重构 |
| 3.3.1 三角网构建方法 |
| 3.3.2 路面构造深度3D模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 路面宏观纹理MTD计算方法 |
| 4.1 传统计算方法 |
| 4.2 路面宏观纹理数据分析 |
| 4.3 沥青路面宏观纹理的MTD计算 |
| 4.3.1 基于三角网格的构造深度体积计算 |
| 4.3.2 MTD值的获取 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验与分析 |
| 5.1 实验环境 |
| 5.2 沥青路面纹理测量适应性实验 |
| 5.2.1 不同粗细纹理 |
| 5.2.2 重复性实验 |
| 5.2.3 不同速度实验 |
| 5.3 沥青路面纹理测量对比实验 |
| 5.4 实验分析 |
| 5.4.1 实验环境因素分析 |
| 5.4.2 误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（8）激光扫描与激光跟踪仪组合式测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源、研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 组合式测量国内外研究现状及发展 |
| 1.3 技术难点及研究方案 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 局部激光精扫数据升维及补偿 |
| 2.1 局部空间标定特征分析 |
| 2.1.1 初始位姿转换特征矩阵 |
| 2.1.2 局部坐标系测量转换约束 |
| 2.2 目标数据预处理 |
| 2.3 基于安装定位的结构误差补偿 |
| 2.3.1 安装定位偏转矩阵模型 |
| 2.3.2 设备偏转矩阵解算 |
| 2.4 实验验证及评价 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 激光扫描工件偏转补偿 |
| 3.1 局部激光扫描测量原理 |
| 3.1.1 直射式三角测量 |
| 3.1.2 斜射式三角测量 |
| 3.2 基于工件偏转角的光学误差补偿 |
| 3.2.1 工件偏转的光能分布 |
| 3.2.2 工件偏转误差补偿模型 |
| 3.3 试验及评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于抗差估计的全局标定模型优化 |
| 4.1 点云位姿变换理论 |
| 4.1.1 点云变换原理 |
| 4.1.2 点云变换模型分类 |
| 4.1.3 跨坐标系模型参数解算 |
| 4.2 基于抗差估计的标定模型优化 |
| 4.2.1 基于Procrustes分析的标定模型 |
| 4.2.2 基于抗差估计的靶标选取方法 |
| 4.3 实验及评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验系统搭建及实验评价 |
| 5.1 三维激光线扫系统 |
| 5.1.1 测量硬件系统 |
| 5.1.2 局部等步长测量控制 |
| 5.2 公共视场靶标标定系统 |
| 5.3 验证实验与结论 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）基于线激光扫描的家具板材位置检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外三维测量技术综述 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 激光扫描三维成像的技术现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 激光三角法的成像原理 |
| 2.1 激光三角法的测量原理 |
| 2.1.1 直入射测量 |
| 2.1.2 斜入射式测量 |
| 2.2 两种三角测量方式的比较 |
| 2.3 三角测量方式的应用场景 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 板材位置检测系统总体设计 |
| 3.1 系统性能需求分析 |
| 3.2 检测系统难点分析 |
| 3.3 总体组成及工作流程 |
| 3.3.1 检测系统结构组成及功能 |
| 3.3.2 检测系统工作流程 |
| 3.4 检测系统硬件设计 |
| 3.4.1 传感器的成像机制 |
| 3.4.2 传感器采集系统设计 |
| 3.4.3 系统硬件结构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 深度图像的处理与目标区域提取 |
| 4.1 板材深度图像的增强方法 |
| 4.1.1 灰度变换 |
| 4.1.2 直方图均衡化处理 |
| 4.1.3 实验结果分析 |
| 4.2 图像平滑滤波方法的实验与分析 |
| 4.2.1 均值滤波 |
| 4.2.2 中值滤波 |
| 4.2.3 双边滤波 |
| 4.2.4 实验结果分析 |
| 4.3 图像的目标区域提取方法研究 |
| 4.3.1 基于高度阈值的深度图像分割 |
| 4.3.2 基于边缘检测的图像分割算法 |
| 4.3.3 实验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 图像目标的三维重建与定位 |
| 5.1 基于板材深度图像的三维重建 |
| 5.1.1 基于深度图像的X、Y曲面拟合 |
| 5.1.2 基于曲面模型的三维重建 |
| 5.2 板材目标姿态的估计及定位 |
| 5.2.1 三维姿态的识别方法 |
| 5.2.2 立体匹配模型的建立方法 |
| 5.2.3 目标姿态估计的算法设计 |
| 5.2.4 实验结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 板材位置检测系统的软件设计 |
| 6.1 软件环境简介 |
| 6.2 系统软件框架 |
| 6.3 实验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所获学术成果 |
| 致谢 |
（10）基于双目视觉的船体双曲度板扫描测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 自由曲面测量研究现状 |
| 1.2.2 船体曲板测量技术研究现状 |
| 1.2.3 曲面的立体视觉测量研究现状 |
| 1.3 摄像机标定和立体匹配方法 |
| 1.3.1 摄像机标定方法 |
| 1.3.2 立体匹配方法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 摄像机标定技术 |
| 2.1 摄像机标定 |
| 2.1.1 摄像机标定基本原理 |
| 2.1.2 摄像机标定的基本模型 |
| 2.1.3 摄像机参数求解 |
| 2.2 摄像机标定实验及数据分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 双目立体匹配及三维重建 |
| 3.1 立体匹配基本理论 |
| 3.1.1 极线几何与基本矩阵 |
| 3.1.2 匹配基元 |
| 3.1.3 匹配约束 |
| 3.2 基于极线约束的激光条纹匹配 |
| 3.2.1 常用激光线中心线提取方法 |
| 3.2.2 图像形态学处理 |
| 3.2.3 二值图像连通域 |
| 3.2.4 本文激光线提取 |
| 3.2.5 图像细化 |
| 3.2.6 双目立体匹配 |
| 3.3 三维重建 |
| 3.4 边缘点提取 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双目视觉测量系统设计 |
| 4.1 参数设计概述 |
| 4.2 总体设计 |
| 4.3 系统硬件 |
| 4.3.1 工业相机 |
| 4.3.2 镜头 |
| 4.3.3 三维数控平台 |
| 4.3.4 底架支座 |
| 4.4 基线长度设计 |
| 4.5 软件系统设计 |
| 4.5.1 EmguCV简介 |
| 4.5.2 软件设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 实验及误差分析 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、激光线扫描测量系统中物像对应关系的建立（论文参考文献）
- [1]一种基于工件偏转的激光线扫描误差补偿方法[J]. 张仁伟,孙晨晋,孙明浩,武琼,周志龙,于斌超,刘巍. 新技术新工艺, 2021(02)
- [2]基于激光三角法的矸石车装载量测量方法及技术研究[D]. 张锦茹. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
- [3]地铁隧道三维激光扫描检测系统的设计与实现[D]. 侍棒. 扬州大学, 2020(04)
- [4]激光线扫描三维测量系统标定技术研究[D]. 杨俊杰. 深圳大学, 2020(01)
- [5]基于动态图像法的粗骨料级配测量方法及系统开发[D]. 蔡园园. 华侨大学, 2020(01)
- [6]基于沙姆雷达的水下轮廓测量和赤潮荧光测量研究[D]. 陈鲲. 浙江大学, 2020(02)
- [7]基于三维点云的沥青路面平均构造深度计算方法[D]. 肖承龙. 湖北工业大学, 2019(06)
- [8]激光扫描与激光跟踪仪组合式测量方法研究[D]. 张仁伟. 大连理工大学, 2019
- [9]基于线激光扫描的家具板材位置检测系统研究[D]. 汪南辉. 广东工业大学, 2019(02)
- [10]基于双目视觉的船体双曲度板扫描测量方法研究[D]. 许威. 武汉理工大学, 2019(07)