37、水下物体识别与微铣削模糊推理系统建模研究

水下物体识别与微铣削模糊推理系统建模研究

在水下探测和制造加工等领域，准确的物体识别和工具状态监测一直是重要的研究课题。本文将介绍水下激光扫描系统用于物体识别的初步成果，以及微铣削过程中模糊推理系统建模的相关研究。

水下物体识别研究

在水下环境中，传统的声学设备在进行物体识别时存在一定局限性。为了克服这些问题，研究人员设计了基于相机 - 激光的水下扫描系统。

水下激光扫描测距原理

水下激光扫描仪由相机和激光线投影仪组成。绿色激光线投射到物体表面，相机获取激光线并将其投影到图像平面。通过估计激光平面和相机位置之间的变换矩阵（投影矩阵 CTI），可以测量相机到物体上投影激光线的距离。

为了获得投影矩阵，需要对相机和线激光投影仪进行校准。研究采用了 Forest 和 Collado 提出的基于三角测量的校准方法，具体步骤如下：
1. 寻找变换矩阵 M ：利用已知尺寸的棋盘格平面，在相机校准良好的情况下，通过线性方程方法计算相机与棋盘格框架之间的变换矩阵 M。
- 相关公式：
[
\begin{bmatrix}
u \
v \
1
\end{bmatrix} I
= K
\begin{bmatrix}
x \
y \
z \
1
\end{bmatrix}_W
=
\begin{bmatrix}
k {11} & k_{12} & k_{13} & k_{14} \
k_{2