基于線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的三維表面測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著圖像工程技術(shù)與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的進(jìn)步，三維視覺測(cè)量技術(shù)已得到大量研究并被應(yīng)用于逆向工程中，發(fā)揮了其在專業(yè)測(cè)量與檢測(cè)和工程應(yīng)用上的巨大優(yōu)勢(shì)。在總結(jié)現(xiàn)有視覺測(cè)量方法的特點(diǎn)及其測(cè)量系統(tǒng)特性的基礎(chǔ)上，為了達(dá)到對(duì)曲面表面物體的完整性和較高精度測(cè)量要求，論文對(duì)基于線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的三維表面測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并有效地實(shí)現(xiàn)了曲面表面的完整性測(cè)量。
　　 論文的主要工作包括如下幾個(gè)方面:
　　 (1)建立了線結(jié)構(gòu)光三維表面視

2、覺測(cè)量系統(tǒng)，以三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)及控制設(shè)備，有效地將測(cè)量機(jī)的高精度運(yùn)動(dòng)控制特性應(yīng)用于三維表面掃描測(cè)量。提出了測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并詳細(xì)闡述了其工作過程，分析了系統(tǒng)的特點(diǎn)和精度性能影響因素。
　　 (2)對(duì)光條紋中心提取精度影響因素進(jìn)行了對(duì)比分析并劃分為四大類別。提出了將現(xiàn)有中心提取方法劃分為幾何中心方法和能量中心方法兩大類并進(jìn)行了深入研究。提出了基于GrabCut的光條紋中心提取方法，先分割出完整的純光條后進(jìn)行中心提取，極大的

3、減少了計(jì)算過程中的數(shù)據(jù)運(yùn)算量和冗余，同時(shí)提高了中心提取的精度。
　　 (3)對(duì)視覺測(cè)量系統(tǒng)的攝像機(jī)內(nèi)參標(biāo)定和視覺傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)定進(jìn)行了研究。提出了基于張正友2D靶標(biāo)標(biāo)定算法的攝像機(jī)標(biāo)定改進(jìn)方法，引入兩類畸變因素和非線性全局優(yōu)化處理并得到了精度更高的標(biāo)定結(jié)果。對(duì)常規(guī)的視覺傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)定方法進(jìn)行了分析，結(jié)合線結(jié)構(gòu)光測(cè)量的面面模型，完整實(shí)現(xiàn)了基于自由移動(dòng)平面靶標(biāo)的結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)定，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)及誤差分析。
　　 (4)解決了