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大型物体的三维形貌在线高精度检测一直是困扰航空制造业的一个难题,现有的方法,如三坐标测量机无法检测大型物体,而且接触测量会划伤物体表面;基于结构光的方法需要扫描整个物体表面,花费时间比较长,不适于在线实时检测.因此针对双目立体视觉检测技术速度快、非接触、较高精度、操作简便的特点,建立了一个基于投影栅和相位法立体匹配原理的视觉检测系统.该文涉及的内容如下:1、建立了摄像机实际投影模型,并在经典摄像机标定方法的基础上,考虑到实际应用的可行性和方便性,讨论了基于立体靶标的摄像机参数标定方法.这种标定方法不要求摄像机的摆放位置、标定效率高、操作简单,解决了工业现场的双目视觉传感器参数的在线标定.2、提出了基于相位值的双目视觉立体匹配方法.传统的双目视觉立体匹配所用的方法都需要物体表面有明显的特征,如:纹理、轮廓线等.但是对于表面无特征点的物体在进行检测时,对应点匹配很难找到.基于相位值的双目视觉立体匹配则不需要特征点和物体表面的一些先验知识就可以进行对应点匹配.3、列举了几种典型的正弦光栅投射技术.对麦克尔逊干涉仪作为光栅投射设备进行了初步研究,从理论上和实验上验证了这一计划的可行性.4、分析了基于四元数理论的大视场图像拼接方法.该方法克服了使用欧拉角表示旋转矩阵所导致的方程非线性化,拼接精度高,方法简单且适用于各种形状的大型物体.