基于線結(jié)構(gòu)光的階躍形復(fù)雜結(jié)構(gòu)3D輪廓測量.pdf

1、迄今為止，光學(xué)三維輪廓測量技術(shù)已經(jīng)歷了長足的發(fā)展。然而仍然存在許多亟待解決的問題，如測量系統(tǒng)整體精度較低、測量形面過于簡單、單目視覺系統(tǒng)視場存在盲區(qū)等，現(xiàn)有的測量方法無法針對一些復(fù)雜的輪廓面進行測量。針對以上的問題，本論文提出了一種基于線結(jié)構(gòu)光雙目機器視覺系統(tǒng)原理的復(fù)雜結(jié)構(gòu)輪廓三維測量方法。
　　復(fù)雜形面涵蓋了很大的輪廓范圍，除去平面、規(guī)則的弧面、角度平緩的棱面等可預(yù)知的規(guī)則形面，很多情況下存在臺階、尖劈等復(fù)雜的幾何形狀。線形激光

2、器光刀照射于上述復(fù)雜表面時，將出現(xiàn)很多不可預(yù)知的現(xiàn)象，例如若光刀面平行于臺階類形面時將被上下臺階一分為二，此時獲得的圖像將無法還原臺階的真實形貌。因此在研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)輪廓三維測量時，通過傳感器采集到的畫面經(jīng)過慣常的方式處理分析圖像無法滿足三維形貌的測量和重建，需要尋找其他解決方案與圖像處理算法。
　　本文在復(fù)雜結(jié)構(gòu)輪廓測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)上完成了測量系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計以及軟件方面的編寫與調(diào)試。首先，分析了線結(jié)構(gòu)光法復(fù)雜結(jié)構(gòu)輪廓深度

3、信息采集技術(shù)的原理，研究了相機定標(biāo)技術(shù)。其次，研究了輪廓測量原理的關(guān)鍵技術(shù)如復(fù)雜結(jié)構(gòu)輪廓光帶的預(yù)處理、輪廓數(shù)據(jù)獲取算法，介紹了實驗室已成熟的圖像預(yù)處理算法，并在軟件中使用算法對復(fù)雜結(jié)構(gòu)輪廓光帶進行濾波與二值化處理；討論了幾種常用的光條中心提取方法并提出了一種用 Zhang快速并行細(xì)化算法進行快速細(xì)化的方法。針對雙目視覺系統(tǒng)視場不足的問題，提出了基于NURBS曲線連接算法，提高了系統(tǒng)測量精度。文中針對一些特殊類型輪廓的判斷與處理進行了研究