基于結(jié)構(gòu)光的旋轉(zhuǎn)式物體三維重構(gòu).pdf_第1頁(yè)
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1、物體的三維輪廓包含著物體的形狀信息,外形及尺度測(cè)量是人類認(rèn)識(shí)和改造世界的基本手段之一,是現(xiàn)代化生產(chǎn)質(zhì)量控制的主要技術(shù)。結(jié)構(gòu)光三維視覺(jué)檢測(cè)以其高精度、光條圖像信息易于提取、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn),近年來(lái)在工業(yè)環(huán)境中倍受矚目,在三維自動(dòng)檢測(cè)和物體識(shí)別等領(lǐng)域內(nèi)具有不可替代的作用。
   本文在大量調(diào)研國(guó)內(nèi)外目前三維重構(gòu)方法的基礎(chǔ)上,采用激光光截法并使物體旋轉(zhuǎn)360°對(duì)物體進(jìn)行三維重構(gòu),并且利用該方法對(duì)火車車輪進(jìn)行了三維重構(gòu),以達(dá)到對(duì)車輪表面一

2、周進(jìn)行全面測(cè)量的目的。
   重構(gòu)系統(tǒng)主要部分包括攝像機(jī)、激光器、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)及計(jì)算機(jī)。激光器發(fā)出一束激光打到物體表面上,利用攝像機(jī)拍攝下來(lái)。由于在物體表面上的激光光條帶有物體表面的輪廓信息,所以對(duì)其進(jìn)行采集后輸入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理可以還原物體輪廓信息。若讓物體旋轉(zhuǎn)一周每隔一定角度采集一次激光圖片,則可以還原顯示整個(gè)物體的三維輪廓圖。
   本文設(shè)計(jì)了物體三維重構(gòu)算法,包括圖像處理、系統(tǒng)標(biāo)定及三維重構(gòu)顯示三個(gè)部分。圖像處理部分

3、主要包括圖像預(yù)處理,圖像剪切及細(xì)化。重點(diǎn)是預(yù)處理中的細(xì)化算法,它是影響物體三維重構(gòu)后的精度的原因之一。本文通過(guò)對(duì)比激光幾何中心提取法及骨架法,使用了細(xì)化精度更好的骨架法。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,系統(tǒng)標(biāo)定是本文的重點(diǎn)也是難點(diǎn),標(biāo)定精度直接影響三維重構(gòu)的精度。本文調(diào)研了幾種國(guó)內(nèi)外攝像機(jī)標(biāo)定方法的優(yōu)缺點(diǎn),選取了實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單,標(biāo)定精度較高的張正友標(biāo)定方法,并且利用已有的基于張正友標(biāo)定方法的Matlab標(biāo)定工具箱對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定。在此基礎(chǔ)上將物體的圖像

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