格雷碼結構光3D視覺技術及其仿真.pdf

1、結構光三維測量技術是解決非接觸三維測量問題的一個有效途徑，它彌補了傳統機器視覺以二維強度圖像恢復三維景物的過程中損失了深度信息的缺陷，可實現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構光三維測量系統進行計算機仿真研究。系統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可測空間內每一點的掃描角，應用系統數學模型計算被

2、測景物表面點的三維數據；測量數據經過處理，通過系統軟件對被測景物表面進行重構，恢復景物表面。 本文主要研究內容如下： 1．由結構光測量系統的基本原理出發(fā)，建立系統的數學模型，并對系統設計參數進行討論。 2．用3dsmax虛擬出投射器、攝像機等系統設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測量過程中所需的各項參數，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，重構景物表面。 4．通過實驗結果分析誤差原因并加以改進，證明系統軟件及系統自身的可行性。 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，盡可能地模擬現實系統，同時保證數據運算及重構過程的精確性，其主導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，是結構光三維測量系統