[发明专利]一种双目视觉探测系统结构优化方法

摘要

本发明公开了一种双目视觉探测系统结构优化方法，包括以下步骤：建立双目探测系统性能分析模型；分析系统结构对测量精度的影响；指标参数影响分析；结构参数优化；仿真分析，建立双目系统精度分析结构模型，得到了双目结构的结构参数与系统指标参数的关系，而后分别对双目系统指标参数单变量数值分析，确定了各结构参数对指标参数的影响，最后在符合实际工业要求且保证有效视场与分辨率情况下通过设置优化目标函数，应用改进粒子群优化算法，得到了双目结构参量的最优解，通过这一方法，解决了原始的由人工经验设计的双目系统结构所造成的结构不确定性，使得双目系统结构的设计有据可依，提高了双目探测系统的测量精度。

主权项

1.一种双目视觉探测系统结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、建立双目探测系统性能分析模型：/n评价双目探测系统的主要性能指标有有效视场，水平分辨率，竖直分辨率，系统探测精度，针对这些性能指标，分别建立双目探测系统各性能分析模型；/nS2、分析系统结构对测量精度的影响：/n(1)双目探测系统精度分析；/n(2)分析双目系统有效视场对测量精度的影响；/n(3)分析双目系统分辨率对测量精度的影响；/nS3、指标参数影响分析：/n双目系统结构参数有基线夹角，基线距，以及相机焦距；/n(1)分析结构参数中基线夹α对双目系统的指标参数的影响；/n(2)分析结构参数中基线对双目系统的指标参数的影响；/n(3)分析结构参数中相机焦距对双目系统的指标参数的影响；/nS4、结构参数优化：/n在基本粒子群算法的基础上进行改进，应用改进粒子群算法对结构参数进行优化；/nS5、仿真分析：/n采用改进粒子群算法在多组可行解中进行全局寻找最优解，快速、高效的完成双目系统结构配置的最优解；/n(1)优化目标函数；/n系统结构由光轴基线夹角，焦距，基线距决定，焦距与基线距对测量精度的影响是一对相互制约参量，他们主要影响测量精度和探测深度，通过粒子群算法解决这种相互制约变量的寻优，此粒子群算法的适应度函数必须与此结构参量，以及制约变量有关且至少两项参数相互耦合才可以作为寻优条件，基于以上两点设置了具有代表性的有效视场，系统分辨率，以及双目系统测量精度作为耦合参量，从而达到寻优的目的；/n(2)优化参数设置；/n应用改进粒子群优化算法，得到了双目结构参量的最优解；/n(3)仿真分析；/n分别应用遗传算法、粒子群算法、改进粒子群算法得到仿真优化结果，并进行分析；基于以上分析，采用改进粒子群算法在多组可行解中进行全局寻找最优解，快速、高效的完成双目探测系统的结构参数优化；进行优化前后参数对比，确定应用改进粒子群算法寻优所得系统结构精度较高。/n