基于結(jié)構(gòu)光法三維成像的研究.pdf

1、基于結(jié)構(gòu)光法三維成像是一種非接觸性快速獲取三維物體輪廓的檢測(cè)方法。用普通白光將矩形光柵或者正弦光柵投影于被測(cè)物體表面上，由于物體外形凹凸等幾何形狀變化而在物體表面產(chǎn)生畸變條紋，這些畸變條紋就包含了物體表面形狀的三維信息，由CCD攝像頭攝取這些畸變條紋信息，對(duì)這些圖像進(jìn)行相應(yīng)的處理，得到有關(guān)條紋中心線的二維信息，然后再根據(jù)相應(yīng)的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換模型和重構(gòu)算法對(duì)物體的輪廓進(jìn)行重構(gòu)，就可以得到被測(cè)物體表面的三維外形數(shù)據(jù)信息。 本論文對(duì)基于結(jié)構(gòu)

2、光法三維成像技術(shù)進(jìn)行了初步的研究，主要完成了以下工作： 首先，闡述了結(jié)構(gòu)光法三維成像原理，然后在世界坐標(biāo)系中，基于光學(xué)三角原理建立了該方法的數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)論述了三維坐標(biāo)同二維坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。 其次，在結(jié)構(gòu)光方法的基本原理和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立了一套三維物體重構(gòu)的信息獲取系統(tǒng)，重點(diǎn)論述了該系統(tǒng)的構(gòu)成、參數(shù)設(shè)置和攝像機(jī)標(biāo)定，由該系統(tǒng)可以獲取物體表面的信息和攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。 再次，論述了三維成像的軟件設(shè)計(jì)，

3、根據(jù)圖像處理算法，對(duì)系統(tǒng)所獲取的信息進(jìn)行圖像信息的濾波、二值化和細(xì)化討論了由細(xì)化圖像、編碼圖像、攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)及系統(tǒng)的參數(shù)獲得物體三維坐標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 最后，對(duì)系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生原因及相應(yīng)的解決辦法進(jìn)行了研究和探討，重點(diǎn)分析了光學(xué)系統(tǒng)和軟件處理兩方面引起的誤差。并結(jié)合實(shí)際成像過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。 本論文完成了用結(jié)構(gòu)光方法實(shí)現(xiàn)的物體三維成像的研究中的基礎(chǔ)性工作，論文所做的理論分析、系統(tǒng)搭建、誤差分析和實(shí)驗(yàn)為今