设计简介
摘 要
相机内参数标定装置在产品检测、自动化生产线、精密定位装置等多个领域得到广泛的应用，相机内参数标定成为实现精密化测量的首要环节。相机内参数标定精度越高，测量数据的精度也随着提高。但相机内参数标定精度受到多种因数的影响，例如标靶表面加工精度、标定方法、检测图像特征点的精度、装置的零件制造精度。这篇设计说明书以提高相机内参数标定精度作为主要目标，尽可能地用最巧妙的机构去完成最复杂的运动，从而保证装置有足够大的测量精度。
关键词：标定方法；测量精度；内参数；标靶
ABSTRACT
Camera parameter calibration device in multiple areas of product testing, automated production lines, precision positioning device get extensive application, camera parameters calibration becomes to realize the first step of the precision measurement. The accuracy of the camera calibration is higher, and the accuracy of the measurement is also improved.. However, the accuracy of camera calibration is influenced by many factors, such as accuracy of target surface machining, calibration method, accuracy of detection of image feature points and accuracy of parts manufacturing.. This design instruction to improve internal camera parameters calibration accuracy as the main target, as possible with the most ingenious mechanism to complete the complex movement, so as to ensure that the device has large enough precision.
Keywords: calibration method ; precision; parameter calibration; target
目 录
第一章 前言 1
1.1 课题背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1相机经典标定方法 2
1.2.2 相机创新标定方法 3
1.3 相机标定方法 3
1.3.1相机标定方法分类 4
1.3.2 标靶的实物图片 5
第二章 相机内参数标定装置设计 6
2.1 直动推杆圆柱凸轮设计原理 6
2.2 槽轮拨盘设计原理 10
2.2.1 槽轮机构简介 10
2.2.2 槽轮机构优点 11
2.2.3 槽轮机构缺点 11
2.2.4 槽轮机构的工作原理 12
2.2.5 主要几何尺寸的设计公式 12
2.2.6 槽轮机构设计方案 15
2.2.7 方案1槽轮三维模型 16
2.2.8 槽轮机构的配合和表面粗糙度 17
2.2.9 槽轮机构的运动分析 17
2.3 装置其他机构设计原理 18
第三章 齿轮齿条设计 19
3.1 齿轮齿条的概述 19
3.1.1 齿轮传动设计概述 19
3.1.2齿轮齿条的材料选择 19
3.2齿轮齿条的设计与校核 20
3.2.1齿轮齿条运动所需的功率 20
3.2.2 各系数的选定 20
3.2.3 齿轮传动的设计参数和许用应力的选择 21
3.2.4 齿轮的设计计算 22
第四章 蜗杆蜗轮传动的设计计算 25
4.1 蜗轮蜗杆材料及类型选择 25
4.1.1 选择蜗杆传动类型 25
4.1.2 选择蜗杆蜗轮材料 25
4.2设计计算 25
4.2.1按齿面接触强度设计 25
4.2.2 蜗杆与蜗轮主要参数与几何尺寸 26
4.2.3 校核齿根弯曲疲劳强度 27
4.2.4 验算效率
27
4.2.5 精度等级公差和表面粗糙度的确定 28
4.2.6 热平衡计算 28
4.2.7 主要设计结论 29
第五章 轴的结构设计及计算 30
5.1安装蜗轮的轴设计计算 30
5.1.1 初步确定轴的最小直径 30
5.1.2 求作用在蜗轮上的力 30
5.1.3 轴上零件的周向定位 30
第六章 滚动轴承计算 33
6.1安装蜗轮的轴的轴承计算 33
第七章 键的选用计算 34
7.1 输入轴采用平键连接 34
7.2 输出轴与蜗轮连接用平键连接 34
第八章 万向联轴器的设计 35
8.1万向联轴器作用 35
8.2万向联轴器的种类及特点 35
8.2.1特点： 35
8.2.2种类： 35
8.2.3结构： 36
第九章 结 论 39
参考文献 40
致 谢 41
相机内参数标定装置在产品检测、自动化生产线、精密定位装置等多个领域得到广泛的应用，相机内参数标定成为实现精密化测量的首要环节。相机内参数标定精度越高，测量数据的精度也随着提高。但相机内参数标定精度受到多种因数的影响，例如标靶表面加工精度、标定方法、检测图像特征点的精度、装置的零件制造精度。这篇设计说明书以提高相机内参数标定精度作为主要目标，尽可能地用最巧妙的机构去完成最复杂的运动，从而保证装置有足够大的测量精度。
关键词：标定方法；测量精度；内参数；标靶
ABSTRACT
Camera parameter calibration device in multiple areas of product testing, automated production lines, precision positioning device get extensive application, camera parameters calibration becomes to realize the first step of the precision measurement. The accuracy of the camera calibration is higher, and the accuracy of the measurement is also improved.. However, the accuracy of camera calibration is influenced by many factors, such as accuracy of target surface machining, calibration method, accuracy of detection of image feature points and accuracy of parts manufacturing.. This design instruction to improve internal camera parameters calibration accuracy as the main target, as possible with the most ingenious mechanism to complete the complex movement, so as to ensure that the device has large enough precision.
Keywords: calibration method ; precision; parameter calibration; target
目 录
第一章 前言 1
1.1 课题背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1相机经典标定方法 2
1.2.2 相机创新标定方法 3
1.3 相机标定方法 3
1.3.1相机标定方法分类 4
1.3.2 标靶的实物图片 5
第二章 相机内参数标定装置设计 6
2.1 直动推杆圆柱凸轮设计原理 6
2.2 槽轮拨盘设计原理 10
2.2.1 槽轮机构简介 10
2.2.2 槽轮机构优点 11
2.2.3 槽轮机构缺点 11
2.2.4 槽轮机构的工作原理 12
2.2.5 主要几何尺寸的设计公式 12
2.2.6 槽轮机构设计方案 15
2.2.7 方案1槽轮三维模型 16
2.2.8 槽轮机构的配合和表面粗糙度 17
2.2.9 槽轮机构的运动分析 17
2.3 装置其他机构设计原理 18
第三章 齿轮齿条设计 19
3.1 齿轮齿条的概述 19
3.1.1 齿轮传动设计概述 19
3.1.2齿轮齿条的材料选择 19
3.2齿轮齿条的设计与校核 20
3.2.1齿轮齿条运动所需的功率 20
3.2.2 各系数的选定 20
3.2.3 齿轮传动的设计参数和许用应力的选择 21
3.2.4 齿轮的设计计算 22
第四章 蜗杆蜗轮传动的设计计算 25
4.1 蜗轮蜗杆材料及类型选择 25
4.1.1 选择蜗杆传动类型 25
4.1.2 选择蜗杆蜗轮材料 25
4.2设计计算 25
4.2.1按齿面接触强度设计 25
4.2.2 蜗杆与蜗轮主要参数与几何尺寸 26
4.2.3 校核齿根弯曲疲劳强度 27
4.2.4 验算效率
27 4.2.5 精度等级公差和表面粗糙度的确定 28
4.2.6 热平衡计算 28
4.2.7 主要设计结论 29
第五章 轴的结构设计及计算 30
5.1安装蜗轮的轴设计计算 30
5.1.1 初步确定轴的最小直径 30
5.1.2 求作用在蜗轮上的力 30
5.1.3 轴上零件的周向定位 30
第六章 滚动轴承计算 33
6.1安装蜗轮的轴的轴承计算 33
第七章 键的选用计算 34
7.1 输入轴采用平键连接 34
7.2 输出轴与蜗轮连接用平键连接 34
第八章 万向联轴器的设计 35
8.1万向联轴器作用 35
8.2万向联轴器的种类及特点 35
8.2.1特点： 35
8.2.2种类： 35
8.2.3结构： 36
第九章 结 论 39
参考文献 40
致 谢 41
