線結(jié)構(gòu)光三維視覺測量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、線結(jié)構(gòu)光三維視覺測量是一種基于激光三角法的三維測量技術(shù)，是獲取被測物體表面三維數(shù)據(jù)的主要手段之一。該技術(shù)實際上是在傳統(tǒng)立體視覺系統(tǒng)的一種改進和延伸，能夠?qū)崿F(xiàn)被測模型表面三維信息精確、高效的獲取。本文設(shè)計并搭建用于線結(jié)構(gòu)光三維測量的實驗平臺，研究了基于實驗平臺的線結(jié)構(gòu)光三維視覺測量系統(tǒng)參數(shù)標定技術(shù)及多視場下的點云拼接技術(shù)，最后通過實際測量模型對基于標記點的三維點云拼接技術(shù)進行驗證和誤差分析。
　　(1)設(shè)計并搭建用于線結(jié)構(gòu)光三維掃描

2、系統(tǒng)的實驗平臺。該試驗臺具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于操作、便于裝拆、視角易于手動確定等優(yōu)點，通過旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)和平臺的直線運動可完成較為復(fù)雜物體或者體積較大物體的表面三維數(shù)據(jù)測量。
　　(2)分析了基于二維平面靶標的三種不同攝像機標定方法各自的特點，并利用二次投影誤差對比了三種標定方法的精度。在此基礎(chǔ)上，提出了集成MatlabR2013b攝像機標定工具箱和OpenCV視覺類庫GML標定工具箱兩種攝像機標定方法，實現(xiàn)了基于實驗平臺的

3、攝像機二次標定，標定過程簡便且操作過程不太復(fù)雜，標定精度相對于單一標定方法較高。
　　(3)給出了基于線結(jié)構(gòu)光及實驗平臺的三維視覺測量流程。利用實際模型實現(xiàn)單視場下圓球模型三維點云提取，結(jié)合線結(jié)構(gòu)光實驗平臺，實現(xiàn)多視場下被測模型三維點云數(shù)據(jù)的獲取。討論了典型三維點云拼接方法，將旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)和直線運動平臺相結(jié)合，采用基于標志點拼接技術(shù)結(jié)合最小二乘法實現(xiàn)不同視場下點云的拼接。
　　(4)通過將標記點粘貼于實驗?zāi)Ｐ蜕?，結(jié)合實驗平臺