結構光多視角測量技術的研究.pdf

1、本文針對逆向工程中對復雜幾何形體進行完整三維測量、獲得形體真正三維模型的需求，提出一種由三個CCD攝像機和三個激光線投射器組成的多發(fā)射多接收測量結構方案。該方案以圖象處理和機器視覺理論為基礎，并采用了結構光測量技術作為主要手段。這種多角度投射、多方向接收的結構方案，可以有效地避免由于遮擋而產(chǎn)生的測量盲區(qū)，較以往的非接觸測量方式，有效測量范圍更大，可測量的工件類型也更多，獲得的點云數(shù)據(jù)更加完整。本文的研究內(nèi)容主要有以下幾個方面：

2、1.利用線結構光技術，將每個激光平面和與它相鄰的CCD攝像機之間的映射關系分別進行標定。根據(jù)理想攝像機成像模型建立了二維計算機圖像坐標與二維光平面坐標之間的關系，并利用單齒靶標獲取標定點序列，完成對傳感器系統(tǒng)內(nèi)參數(shù)的標定。 2.提出了基于標準球的傳感器外參數(shù)的標定方法。建立了測量系統(tǒng)中各坐標系的轉換關系，并求出每個線結構光測頭模型的變換矩陣，實現(xiàn)二維光平面坐標系到三維世界坐標系的轉換。在求解變換矩陣的過程中，使用了“共軛對”的概

3、念。 3.提出一種通過擬合球來確定球心作為空間固定點的方法，來求出各世界坐標系之間的平移關系，從而將不同攝像機拍攝生成的點云都統(tǒng)一到同一個世界坐標系下，解決了測量系統(tǒng)世界坐標系統(tǒng)一的問題。 4.對結構光光條中心的提取算法進行深入研究，結合實際使用的要求，在研究了各種光條中心提取算法的優(yōu)缺點之后，本文最終選擇了灰度重心法來提取光條中心，并對該算法進行了一些優(yōu)化，進一步提高了算法的精度。 5.根據(jù)理論研究成果，在Wi