鞋楦激光三維掃描系統(tǒng)研制.pdf

1、在分析了現(xiàn)有鞋楦測量系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎上，自主研制了一套基于旋轉平臺的鞋楦激光三維掃描系統(tǒng)。本文對該測量系統(tǒng)的搭建及相關的技術進行了深入的研究，主要內容如下：
　　設計出了鞋楦測量系統(tǒng)的整體方案，包括硬件結構和軟件設計。硬件結構主要由運動控制系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)組成，并設計了相應的軟件系統(tǒng)以實現(xiàn)對測量系統(tǒng)的有效控制和數(shù)據采集。
　　為了測試系統(tǒng)性能和優(yōu)化測量系統(tǒng)的結構，采用基于3ds Max的仿真方法。對系統(tǒng)結構和硬件設備參數(shù)

2、進行了仿真，通過分析比較結果，設計并搭建了符合測量要求的鞋楦掃描系統(tǒng)。
　　鞋楦測量系統(tǒng)的標定包括攝像機標定和光平面標定，攝像機標定采用張正友的二維平面靶標標定方法，光平面標定采用基于雙目立體視覺的光平面標定方法。針對現(xiàn)有光條中心提取結果存在的“折線”問題，提出了一種基于分段3次多項式曲線擬合的光條亞像素中心提取方法。該方法在骨架提取的基礎上，沿均方灰度梯度方向計算光條亞像素中心，接著采用分段3次多項式曲線擬合的方法獲得光順的光條

3、中心。實驗結果表明該方法改善了光條中心的“折線”缺陷，提高了中心線提取的精度。
　　為了實現(xiàn)基于旋轉平臺的三維點云回轉拼接，提出了采用圓形標志點標定轉軸的方法。該方法首先根據閉合準則、長度準則、形狀準則和灰度準則識別出圓形標志點，并采用最小二乘橢圓擬合方法定位標志點中心，再通過雙目立體視覺的方法求出各個標志點的空間坐標；然后根據歐氏空間幾何不變性，采用距離準則、夾角準則和輔助邊準則實現(xiàn)不同轉角下的同名標志點的匹配；最后計算各個同名