結構光三維測量系統(tǒng)的建模與標定.pdf

1、結構光三維測量技術是目前商業(yè)上最實用的光學非接觸三維測量技術。它以其原理簡單、非接觸、高效率、易于實現(xiàn)、測試過程自動化和較高的測量精度等優(yōu)點，在現(xiàn)代測量領域占有重要地位，受到人們的高度重視，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)的接觸式測量的過程中損傷物體表面和不能測量柔性表面物體的缺陷，可實現(xiàn)對多種被測物體三維形狀的測量。 本文改進了結構光三維測量系統(tǒng)的數(shù)學模型，將投影儀的內(nèi)外部參數(shù)引入其中，改進了攝像機和投影儀

2、標定方法。在3ds MAX和Matlab軟件的基礎上，對結構光三維測量系統(tǒng)進行了深入研究，主要研究內(nèi)容如下： 1.由結構光三維測量系統(tǒng)的基本原理出發(fā)，在目前比較典型，應用也比較廣泛的三角法數(shù)學模型的基礎上，考慮了攝像機鏡頭畸變和圖像傾斜形變的影響，對模型做了改進。 2.在上述攝像機數(shù)學模型的基礎上，將投影儀看作是逆向的攝像機模型，利用相移法獲得空間點和投影儀DMD點的對應關系，進而在兩步法和平面標定法的基礎上改進了攝像機

3、和投影儀的標定方法。 3.在3ds MAX中建立結構光三維測量仿真系統(tǒng)，并在仿真系統(tǒng)中對內(nèi)外參數(shù)已知的攝像機和投影儀進行標定。利用標定后的仿真系統(tǒng)進行了物體三維測量實驗。 4.利用CCD攝像機和DLP投影儀組建測量系統(tǒng)，并完成了對攝像機和投影儀的標定，利用標定后的系統(tǒng)進行了測量實驗。 實驗結果表明，仿真標定參數(shù)的相對誤差小于0.25％；仿真系統(tǒng)測量誤差小于0.2mm；物理實驗焦距標定誤差小于0.1mm；成像中心點