三維形貌實(shí)時(shí)測量方法研究及軟件設(shè)計(jì).pdf

1、物體三維形貌測量一直是國內(nèi)外研究的熱門學(xué)科，測量方法朝著高精度，快速，無損的方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)硬件和攝像設(shè)備的迅速發(fā)展，機(jī)器視覺測量技術(shù)逐漸替代了傳統(tǒng)的方法，成為了目前廣泛應(yīng)用的非接觸測量方法。本文在光學(xué)三維測量的兩個(gè)重要分支，投影柵相位測量和雙目視覺測量都做了研究和比較，具體工作內(nèi)容如下：
　　 基于投影柵相移技術(shù)，設(shè)計(jì)彩色條紋圖將相移所需的三幅具有相位差條紋圖放置在一幅圖像的紅，綠，藍(lán)三個(gè)通道中。投影彩色條紋，并通過彩色C

2、CD 相機(jī)進(jìn)行拍攝，通過一次拍攝完成三步相移計(jì)算。計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)討論了彩色圖像拍攝過程中各通道色彩響應(yīng)不同對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，分別運(yùn)用均值法和擬合法對條紋對比度進(jìn)行了校正。實(shí)驗(yàn)測量了模型的三維形貌，驗(yàn)證了彩色條紋相移法的可行性，并對波動(dòng)誤差進(jìn)行了分析。
　　 著重討論了一種基于交匯式雙目視覺模型的單個(gè)CCD 相機(jī)三維立體測量系統(tǒng)。
　　 在CCD 相機(jī)前放置兩面成一定夾角的平面鏡，通過一次拍攝，得到兩幅存在視差的圖像，該圖

3、像相當(dāng)于相機(jī)在平面鏡中兩個(gè)相機(jī)虛像對目標(biāo)從不同角度拍攝所得到圖像，根據(jù)雙目視覺原理可實(shí)現(xiàn)三維立體測量。文中詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的布置方法，建立了三維坐標(biāo)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，對系統(tǒng)的內(nèi)外參數(shù)進(jìn)行了標(biāo)定，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該測量分析方法的可行性與可靠性，同時(shí)利用誤差理論對實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行了分析。
　　 在matlab 軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行了三維形貌測量軟件設(shè)計(jì)，應(yīng)用GUI 設(shè)計(jì)了功能明確的可視化界面，并應(yīng)用matlab 圖像獲取工具箱實(shí)現(xiàn)對CCD 相機(jī)