格雷碼結(jié)構(gòu)光3D視覺技術(shù)及其仿真.pdf

1、結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)是解決非接觸三維測量問題的一個有效途徑，它彌補了傳統(tǒng)機器視覺以二維強度圖像恢復(fù)三維景物的過程中損失了深度信息的缺陷，可實現(xiàn)對三維景物的完整描述。 本文采用3dsmax和Matlab軟件對灰度格雷碼結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)進行計算機仿真研究。系統(tǒng)采用按時間編碼方式，用投射器向被測景物按次序投射一組灰度格雷碼圖案，并由攝像機從一定角度攝取其強度圖像；通過圖像解碼獲得系統(tǒng)可測空間內(nèi)每一點的掃描角，應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型計算被

2、測景物表面點的三維數(shù)據(jù)；測量數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，通過系統(tǒng)軟件對被測景物表面進行重構(gòu)，恢復(fù)景物表面。 本文主要研究內(nèi)容如下： 1．由結(jié)構(gòu)光測量系統(tǒng)的基本原理出發(fā)，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并對系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)進行討論。 2．用3dsmax虛擬出投射器、攝像機等系統(tǒng)設(shè)備以及被測景物和測量環(huán)境，攝取強度圖像；提出一種標定方法用以標定系統(tǒng)測量過程中所需的各項參數(shù)，并對此標定方法進行仿真驗證。 3．運用Matlab進行圖

3、像處理，并編寫軟件程序進行計算，獲取被測景物表面信息，重構(gòu)景物表面。 4．通過實驗結(jié)果分析誤差原因并加以改進，證明系統(tǒng)軟件及系統(tǒng)自身的可行性。 文中提出的以3dsmax和Matlab軟件配合的仿真方案結(jié)合了前者良好的三維建模功能和后者強大的圖像處理及矩陣運算功能，盡可能地模擬現(xiàn)實系統(tǒng)，同時保證數(shù)據(jù)運算及重構(gòu)過程的精確性，其主導(dǎo)思想不僅適用于時間編碼和灰度編碼，也同樣適用于空間編碼和顏色編碼，是結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)