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基于HALCON的过山车轨道动态位移视觉测量

学兔兔 1 訇 ,tb 基于HALCON的过山车轨道动态位移视觉测量 HALCoN based reaItimedisplacementvision measurementofrollercoastertrack 韩宝安,项辉字,李 哲,黄佳军 HANBao—an,XIANGHui.yu,LlZhe,HUANGJia.-jun (:ltc京工商大学 材料与机械工程学院,北京 100037) 摘 要:为了实现对过山车轨道动态位移的远距离非接触实时测量,本文研究采用双目视觉原理,测量 过山车特征位置运行周期位移特征。基于HALCON分析了双目摄像机的标定原理,标定图像的 采集,进行标定的步骤 ,内外参数的确定,双 目立体视觉的测量原理 ,测量图像的采集,以 及在HALCON中进行三维坐标测量的计算方法等,并根据计算结果,在Matlab中绘制出测量 点相对于静止位置在X、Y、Z方向和三维空间中的振动位移与时间T的关系曲线,并找到位移 的最大值和最小值。研究表明,基于HALCON的视觉测量技术是获取过山车运行过程的振动参 数,对其进行性能检测一有效工具。 关键词 :过山车;双 目立体视觉;HALCON;双 目标定;双目测量 中囝分类号:TP301.6 文献标识码 :A 文章编号:1009-0134(2013)04(上)-0050-04 Doi:10.3969/j.Issn.1009-0134.2013.04(.E).17 0 引言 一 点P,若它在世界坐标系、左摄像机坐标系和右 过山车是一种机动游乐设施,常见于游乐园 摄像机坐标系下的非齐次坐标分别为 , , , 和主题乐园中。 目前对于过 山车的研究主要集中 则 : 在基于虚拟样机技术的动力学仿真分析,研究运 行过程 中车辆位置、速度、加速度和受力的变化 Xr—二RrX w_十=tr 、(1) 情况,获得过山车的各种动态性能,为过山车设计和 将上式 消去后得到: 性能评价提供一种新手段 。本文基于HALCON, Xr=RrRtXl七tr—RrRfLtl 通过测得过 山车轨道的动态位移,来反映其实际 因此,两个摄像机之 间的相对位置关系可用 运行情况 。 以下 和t[2表示: 1 双目立体视觉标定 R=RrRI~ (3) 1.1双 目立体视觉标定原理 t=tr—RrRt一tl 双 目立体视觉的标定主要是指两个摄像机 的 其 中尺和f分别表示右摄像机坐标系相对于左 内部参数和两摄像机之间的相对位置关系 (外 摄像机坐标系的旋转

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