線結構光實物反求測量儀的研究與開發(fā).pdf

1、三維數(shù)據(jù)測量技術在反求工程和產(chǎn)品快速檢測等領域中有著廣泛的應用。基于結構光的三維數(shù)據(jù)測量方法是目前三維數(shù)據(jù)測量研究領域中的熱點研究方向，該方法在進行測量時不需要與待測物體相接觸并且測量速度快、成本低、柔性好等突出優(yōu)點，具有極大的社會需求和發(fā)展前景。 本文分析了當前三維數(shù)據(jù)測量技術的現(xiàn)狀，對基于結構光的三維數(shù)據(jù)測量方法進行了較為系統(tǒng)的研究，模仿人類雙眼結構構建了線結構光雙目三維視覺測量系統(tǒng)的數(shù)學模型，并且在此基礎上設計了基于線結構

2、光和雙CCD的實物反求測量儀。本文主要研究內(nèi)容如下： 1.提出一種將立體視覺測量和激光掃描測量相結合的測量方法，建立了線結構光雙目三維視覺測量系統(tǒng)的數(shù)學模型，詳細分析了攝像機模型、坐標系變換、系統(tǒng)工作原理。 2.在數(shù)學模型的理論上，設計了由激光器、CCD攝像機、圖像采集卡、精密導軌和滾珠絲杠等元件構成的線結構光實物反求測量儀的硬件結構，實現(xiàn)了測頭在X，Y，Z三個方向的移動，以及工作臺的旋轉，滿足了測量需要。 3.

3、結合實物反求測量儀測量原理，分析對測量儀測量結果有影響的參數(shù)，選擇適當?shù)膬?yōu)化算法分別對測量儀的內(nèi)外部參數(shù)、有效視區(qū)、旋轉工作臺軸心等進行標定，為實物反求測量儀的測量和圖像數(shù)據(jù)處理提供依據(jù)。 4.提出了對測量儀得到的深度圖像進行特征信息提取的方法，采用灰度閾值法進行目標物體分割，并用數(shù)學形態(tài)學方法對二值圖像進行缺陷修補，利用掏空內(nèi)部點法得到目標輪廓，對區(qū)域分割后的特征信息細化并提取出圖像所包含的特征點數(shù)據(jù)。最后介紹了將不同視角下測