高速三維數(shù)據(jù)掃描機系統(tǒng)設計與研究.pdf

1、分類號：UDC：密級：學校代號：11845學號：2111104094廣東工業(yè)大學碩士學位論文(工學碩士)高速三維數(shù)據(jù)掃描機系統(tǒng)設計與研究吳偉指導教師姓名、職稱：企業(yè)導師姓名、職稱：專業(yè)或領域名稱：學生所屬學院：論文答辯日期：摘要摘要隨著現(xiàn)代檢測技術的日新月異，三維測量技術逐步成為現(xiàn)代測量領域的研究重點，特別是隨著圖像處理技術、激光技術以及計算機技術等高新技術的發(fā)展，使得光學式三維測量技術得到廣泛的應用。三維數(shù)據(jù)掃描機是光學式三維測量技術

2、的一個典型應用。傳統(tǒng)的三維數(shù)據(jù)掃描機大部分是采用點掃描的方式進行測量，掃描的速度相當慢，工作效率非常低。針對傳統(tǒng)的三維數(shù)據(jù)掃描機測量速度慢的問題，本課題提出了一種采用線掃描測量方式的三維數(shù)據(jù)掃描系統(tǒng)，在一定程度上提高了測量速度，改善了工作效率。在該系統(tǒng)中，添加了用FPGA加DSP的前期高速三維數(shù)據(jù)處理模塊，使得數(shù)據(jù)采集的速度大大提升。而在傳統(tǒng)的三維數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)中的，采集到的原始數(shù)據(jù)需要后期經過相關算法在軟件中處理后才能變成真正的三維數(shù)據(jù)

3、。因此，該系統(tǒng)能夠很好的改善三維數(shù)據(jù)掃描機工作效率低的問題。在該系統(tǒng)的設計中，本文所論述的工作內容主要有：(1)光學系統(tǒng)整體結構的設計。在這部分中，主要在光學系統(tǒng)理論的基礎上，根據(jù)普通光學系統(tǒng)應滿足的光路條件而設計出符合要求的光學系統(tǒng)結構，以及為整個系統(tǒng)設計一個良好的工作環(huán)境。(2)系統(tǒng)工作和后期數(shù)據(jù)處理的軟件設計。根據(jù)三維數(shù)據(jù)掃描系統(tǒng)的測量流程，本文所設計的軟件可以分為兩個模塊：系統(tǒng)工作控制模塊和后期數(shù)據(jù)處理模塊。在系統(tǒng)工作模塊中，提

4、出了一種分層的軟件設計思想，由系統(tǒng)的整體特性決定了該軟件可以分為四個層次：MFC框架層、系統(tǒng)測量控制層、數(shù)據(jù)保存層、數(shù)據(jù)后期處理層。根據(jù)以上層次，并借助了MFC、OpenCV等工具設計出能夠滿足系統(tǒng)測量要求的系統(tǒng)工作控制模塊。然后，在后期數(shù)據(jù)處理模塊中，根據(jù)數(shù)據(jù)的采集情況，設計出合理的數(shù)據(jù)處理功能模塊，包括多視場數(shù)據(jù)的拼接、去噪點等數(shù)據(jù)處理算法的實現(xiàn)。在本文最后給出了本系統(tǒng)所測量的結果圖片，并且給出了測量所需要的時間。很有力的表明了本課