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1、机器视觉国内外研究现状鬲技术的船舶和晦洋丁程装备血足高附加值*又是结构复杂.技术含简為、性能 要求高的产站.为适战高技朮斛軸和晦徉T程装备建造的碍要，我国的骼船企业必须 转型、升级.改造生产设施、优化工艺流程*实现船舶企业生产自动代、信息化*以 畀高生产效率和制造*8度.曲面分段建造和朮火弯槻曲面薩形是船炯建造的il要组股部分.曲面分段建造利 水人弯板曲面成形的工艺水平直接彩响着船舶蜒体建造的周期、效率以及质量，开展 相关关犍t±术的研兗，突破柚术瓶颈，可以为船射制造提供有力的保障舟目前，工信薛利国內船舶龙头企业椰卄常車视冊休曲血钠板分段建造和水火穹板 仙面成形问題，而国内大部分船船
2、企业在前期的瓣体设计、放样、展开、号料*切割. 订地占期的竖配、埠接等亦数环节都已宾现了信息化和自动化.但获船体大型曲面分 知匚这 灯足坏肓上仍® f匚方几 严龙師响了耶帕建逍的迩干一LhY门山用 快液用人工水火青板肺工方丄匕韦痕依靠工人代绊骑來布加热线.然石火力进行局部 加热.并用水进行跟踪挣却.沿管加為线加工后.把钢板四周的约貶放松，让钢板彻 底自由回弹，再与卡样板进行比对，若误差亶2至3mm W内,则认为达到加工要求的 标准.否则就需茸重斷布加热蜒禅加T。这帥方法要戎预先进计制造出样梅箱、样板 条.Ml L L艺緊顼.面且鶴屋的特度星*数率低.技术性强、难度大*加工时何怪、生产
3、效率低.加工精展较难控制，传统的水火 吁板Jli L"弋已经不诡応说观代化迄翳翌求.止火殍扳加匚匚艺闌EiJ沏仕必杠 利 用计算机技术和数控技术来实现船用開板加工的自动化，这对提高劳动主产率，减轻 T人的苦动强席棍高I川匸精麼.编廂谥師用鮒白着币兀奩迄*在水火弯裁加I】坏节中.对于匍扳成里情况的在线检测是車.要一环f课關以计算 机视觉理论为基础樹建了三讎照相测试系统*系统属于一种机器视觉系统。三錐照相 则工系块忙期板的或熨陆况泄仁检测.囹則的詁果反蚀给匸型卓统.今亲系纸综合钢 板材质和扳厚等因素.把险测站果耳甦学敏样所得到的船川钢桓林凉形状相比较，曙 石琦応火焰尿度、师捉线氏雯名焰道
4、时聞、加热汝敌、冷加方武、冷丄卩时f小 水火丽 和水流等参散.員右把参敎输出到水火弯板加工装逬用以再加丄"门至产品符介标准.由传统的卡样板测量方式可知'测量主要控制点便可以代替幣个钢板的测量加工, 所且町针对谢扳表面投足燈密度的点结樹光*测量这些点结构光完全可以满足整决 蔚扱成型测量的骑求.丄维脱相隅试蹊统便是针对这些投彩点谿构朮竝行测量"机器视觉是建立在计算机视觉理论基础上.偏車于计算机视觉扌支术丄程化的一 门科学.而在很多文献中.计算机视觉籾机器视觉两个术诰是"、加以区分的，但其实 二若是有一定区别的.具体来说，计算机视觉是为机器观觉提供国像和景物分析
5、的理 论及昴法基础,机器视觉为计H机视觉的实现提供传感審棋空、系统构造和实现手段.早在1965年麻省理工学院的Roberts在他的论文中论述了以计却机玻论为基 础实现从掠摄物体的 图像得到物体£徐形状信息只备町能性从此开觀了以 解析物体二维场景为冃的的机器代觉理论与实践研充.自2()社纪7()年代中开始. Mm领衔的研丸学者们创/系统化的计舜机视觉現论.该理论奠定机器视觉 理论部分研丸的基砒M称得上是里程理式的进展埋论的核心内容即是以维 图像为基础怏以出物体三维儿何形状.自从20世纪山)年代以來.机娥视觉的研究一 直诚J现代岛科技研究中一块非常涵跃的研宛领域.并且这渐从实验室研究转向
6、实际 的应用.到90年代.计圮机视觉件I业环境中得到广泛应用.同时.展干多視几何的 视觉理论也得利迅速发展。冃前.金欧美、R本等发迖国家FL器视觉技术发展的相対较快相应的W用也较 为成熟.其应用则4要集中在电子行业和半导体行业。住国外.机器视觉技术已经町 以清址分为一个部分：底层开发部分、二次开发部分、眾终便用部分第一部分是指 开发迎用机器視'近系统.如：DVT.胸门子欧姆龙.EVIS 1()NCOGNEX等公司. 这些公司投入了人毘的人力利物力硏究并开发了机器视址的呵!件产品和饮件产品第 :部分足专门使用通用机签视觉系统.为最终需求方搞次开发.开发备种专用的系 统.一般的通用机釜视觉
7、蔡统公司也会冇解决方:农捉供洽户.第二部分的用户是宣 正将机器视觉系统陶用到各个领域中的人他们使用已蟀开发成型的机器视觉系読. 并目员逬对系统进疔测试评估.1.2.2園内机器视觉技术研究现状木世纪初，机器视觉的概念即被引入到中国鬥动化用户血前，但是在很长一段时 间内.机器视觉技术还处于推广普及期。和国外先进的机器视觉技术相比，国内的差 典还是比较人，这种差距主婆表现为轶恢件的组态集成卄发能力弱.这就必於导致歼 发成本升高、效率附低。如然国内肌岩视觉技术存在着种神问趣，但定在视觉软件、 相机、光源等机器视觉产骷的研发方面还兄取得了一些成果，国内一些相关大专院校、 研究所和企业近年来在机器视觉技术
8、领域谨行了枳极的探索和大胆的尝试，并逹步开 始了工业现场的应用，只中大多集中在半导休、电子制造、制药、F卩刷等行业，如今住汽乍制适、越装乃至新能源行业的一些场介，机器视觉技术也开始了升温"冃前国内将机器视觉技术向用到钢板加丁检测中的法试还很少，主耍集中在对钢 板质屋缺陷的检測("】，也有对钢板板厚、板宽以及板形的检测.而机器视觉技 术在水火弯板加工检测中的应用就更少，现阶段只f対水火弯板线变形13的检测测 而刈角变形等参数的测虽还没佇涉及.三維照相阿试X控制台机械手图1.1匸业多冃视蜀三维池貝系址Fig.l . I Industrial 3D measuremeni sys
9、tem based on niiilci-vision二维照相测试系统以立体视觉理论为算法基础來进行朿建测杀的，下而就來了解 -卜立体视觉三维遼建的关谴步骤，并由此引出课題的研允内容及朿点，给出文章结 构。所谓也体视觉三维垂建即从两个或两个以上视点采集冋一目标物图像.由三角汰 测量总理來计Q视塾从而推算出目标物的二维伫息。BarnaidW将影响立体视觉测址 系统的燮素分为六点：图像获取；摄像机标定；预处理及特征提取；立体LLfid; 3D Ifi 建；点云数据处理.也有很零人有着不同的分类方法，但因Barnard的分类较为细钦, 可令课題硏尤更为规范，图像的伏取主娶戈:锁件条件的制约课題在已仃
10、破件系统屣 础上进行软件算法研允,暂不讨论图像获取的技术要点.课题的硏尤内容集中在后而 五点。利用棋盘格标定相机的内外参数，标定后的相机固定在测量架上不再移动.对于 国像的预处理及特征提取.目前方式很董.主耍取决于应用的场介及目的.特征提取 是为了得到匹配锁以进行的图像特征，根据所采用投彤结构比的特征，希要提取虑状 特征和线状特征。也体匹配是二维审建测駅过程中的难点，附加投影与点结构光相对 用的线结构尢來增加匹配约束，和用这约來和柑机标定得山的极红几何约朿，不但 町以快速得到粘确的点结构允匹配结果，而且还能过滤背尿图彖丄投影的无用点结构 比。而点结构比在三维敢建后，需妾坐杯变换与激比法测得的标准三维数据逬行比较 分析来拾駙测就误姦