核燃料组件的线结构光主动视觉测量

作者：郑正; 许小进; 谢晨江; 简海林; 刘志伟^*

来源：自动化仪表, 2019, 40(02): 76-80.

DOI：10.16086/j.cnki.issn1000-0380.2018060016

• 主动视觉
• 视觉测量
• 线结构光
• 高斯滤波
• 点云拼接
• 三维重建

根据核燃料上管座尺寸快速、精确检测的要求,对上管座主动视觉检测方法进行了深入研究。依据线激光三角法测量原理,搭建了一套线结构光扫描视觉测量系统。采用Matlab工具箱对相机进行了标定,并对线结构光进行了矫正。采用高斯滤波对图像进行噪声滤除,并改善了阈值提取的过程,避免了单阈值法造成的线结构光提取不完整的缺点。为了进一步提升系统的精度,采用梯度重心法计算出了亚像素坐标位置,结合激光三角法原理计算出待测物体三维点云。根据匹配点计算出旋转平移矩阵完成粗匹配,并使用点云拼接算法进一步提升匹配精度。使用贪婪投影三角形算法完成对点云的三维重建。试验结果表明,该系统能够实时进行测量,且具有较高的测量精度;位于0. 5 m处求解出的燃料组件特征尺寸平均误差小于0. 5 mm,满足检测要求。

• 单位
  山东核电有限公司; 东华大学