單線激光掃描三維測量技術(shù)研究.pdf

1、三維激光掃描測量技術(shù)是近些年發(fā)展起來的新技術(shù)，該技術(shù)旨在獲取被測物體的空間三維輪廓數(shù)據(jù)并進行高精度的三維逆向建模，具有高效、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點。以激光掃描測量為代表的非接觸式三維測量不需要與被測物體接觸就可以實現(xiàn)對測物體表面的測量，且不會對物體表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，因此得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 在過去的二十多年，已經(jīng)提出了許多基于非接觸測量的物體表面的三維建模技術(shù)，但他們往往還需要復(fù)雜和昂貴的設(shè)備?，F(xiàn)在，隨著三維測量硬件和軟件等系統(tǒng)組

2、件的數(shù)量迅速增加，可替代的低成本解決方案的需求量很大。因此，開發(fā)設(shè)計低成本、高精度的三維掃描測量系統(tǒng)具有重要的意義。
　　 本課題基于非接觸式激光三角法測量原理，通過對攝像機成像原理及標(biāo)定等關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，設(shè)計一個低成本、高精度的可以進行三維數(shù)據(jù)采集和快速建模的測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有簡潔實用的特性。為了解決該問題進行了一系列研究工作，主要工作內(nèi)容如下：
　　 1.查閱有關(guān)參考文獻，了解三維掃描測量技術(shù)的原理，分析了激光

3、三角法測量原理和攝像機成像數(shù)學(xué)模型，對模型中圖像坐標(biāo)系、攝像機坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系之間的關(guān)系進行了推導(dǎo)，對立體靶標(biāo)的標(biāo)定原理進行研究。
　　 2.在理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計測量系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，對掃描測量系統(tǒng)的工作原理進行介紹，并針對圖像采集、線激光運動控制和精密轉(zhuǎn)臺控制分別設(shè)計了相應(yīng)的硬件組成和軟件控制流程。
　　 3.基于Tsai三維立體靶標(biāo)標(biāo)定模型標(biāo)定原理，制作標(biāo)定靶標(biāo)并完成測量系統(tǒng)的標(biāo)定。結(jié)合系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)搭建了完整的實