基于奇異算子與最短路徑搜索技術(shù)的三維測量方法研究.pdf

1、在非接觸三維測量領(lǐng)域中，編碼結(jié)構(gòu)光方法一直是研究人員的研究重點(diǎn)，其中格雷碼與線移條紋相結(jié)合的編碼方式以其測量相對準(zhǔn)確、采樣密度和分辨率較高等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。為此，本文針對格雷碼與線移條紋結(jié)合的三維測量方法進(jìn)行研究，提出了基于邊緣奇異算子和中心奇異算子的最短路徑搜索方法分別對格雷碼邊緣與線移條紋中心進(jìn)行檢測與定位，實(shí)現(xiàn)三維測量精度的提高。本文主要研究工作如下:
　　首先，對應(yīng)用于三維測量的最短路徑搜索技術(shù)、格雷碼邊緣檢測及線移條紋中

2、心檢測的奇異算子進(jìn)行研究。本文分別對格雷碼邊緣和線移條紋中心各自的信號特征進(jìn)行分析研究，針對格雷碼邊緣特征設(shè)計(jì)邊緣檢測奇異算子并構(gòu)建邊緣代價(jià)函數(shù)，針對線移條紋中心特征設(shè)計(jì)中心檢測奇異算子并構(gòu)建中心代價(jià)函數(shù);同時(shí)以歐拉距離約束作為相鄰關(guān)鍵點(diǎn)距離約束條件，以快速行進(jìn)算法為基礎(chǔ)，給出計(jì)算最短路徑搜索技術(shù)中最小能量圖的方法，再由最短路徑自動(dòng)跟蹤得到準(zhǔn)確的格雷碼邊緣和線移條紋中心定位。
　　其次，搭建格雷碼與線移條紋相結(jié)合的三維測量系統(tǒng)。基

3、于格雷碼和線移條紋編碼結(jié)構(gòu)光三維測量原理與其編解碼原理，構(gòu)建三維測量系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型;選取系統(tǒng)各模塊設(shè)備搭建三維測量系統(tǒng)平臺，并利用三維測量系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型對平臺中攝像機(jī)和投影儀進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)。
　　最后，針對本文提出的邊緣和中心檢測定位方法進(jìn)行精度分析，并將其結(jié)合到三維測量中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。針對三維測量中的多種像素寬度的格雷碼邊緣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)定位，通過定位直線的直線度、平行度和等間距度對定位精度進(jìn)行分析，并與交點(diǎn)法的邊緣定位結(jié)果進(jìn)行對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表