基于面陣CCD三維實(shí)時(shí)成像技術(shù)的研究.pdf

1、主動(dòng)式三維成像技術(shù)是一種有別于二維成像的新型光學(xué)探測技術(shù)，它可以全面獲取目標(biāo)物體的三維空間位置信息，目前已廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺、人機(jī)交互、目標(biāo)識(shí)別與跟蹤等領(lǐng)域。相比于傳統(tǒng)三維成像技術(shù)，無掃描三維成像技術(shù)具有成像速度快、抗干擾能力強(qiáng)、空間分辨率高、隱蔽性能良好等優(yōu)點(diǎn)，是目前三維成像技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文對(duì)基于間接飛行時(shí)間法（Time Of Flight，TOF）和面陣CCD(Charge-Coupled Device)的無掃描三維成像系統(tǒng)

2、的原理和特性進(jìn)行了研究分析，包括工作原理，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定三部分，以及最后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證部分。
　　首先，本文闡述了TOF技術(shù)原理，并在此基礎(chǔ)上介紹了本文間接TOF技術(shù)測距原理，即基于深度值-距離曲線實(shí)現(xiàn)距離測量，并提出了本文獲取深度值及消除灰度影響的圖像加權(quán)法。接著，本文闡述了基于間接TOF無掃描三維成像技術(shù)方案和系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)主要由光源系統(tǒng)、光接收系統(tǒng)以及中控處理系統(tǒng)三部分組成。
　　在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)部分，主要介紹了系統(tǒng)的

3、硬件電路組成和軟件實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)硬件電路部分包括主要光學(xué)器件的選型及設(shè)計(jì)、激光脈沖光源驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和CCD驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，并對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試。軟件實(shí)現(xiàn)部分主要介紹了上位機(jī)軟件模塊，主要包括數(shù)據(jù)采集、圖像預(yù)處理和深度圖像恢復(fù)三個(gè)部分。
　　攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定部分主要介紹了攝像機(jī)幾何參數(shù)的標(biāo)定及校正、距離標(biāo)定和視場角測量。攝像機(jī)幾何參數(shù)采用張正友標(biāo)定法標(biāo)定，本文詳細(xì)闡述了標(biāo)定步驟，并對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行了校正。在距離標(biāo)定部分，提出了本文獲取深度