基于RGB彩色模型的三維輪廓測(cè)量方法研究.pdf

1、三維輪廓測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化制造、在線檢測(cè)、反求工程、醫(yī)學(xué)診斷、機(jī)器視覺等領(lǐng)域。光學(xué)投影式三維輪廓測(cè)量技術(shù)具有非接觸、高分辨率、無破壞性、數(shù)據(jù)獲取快等優(yōu)點(diǎn)，成為近年來的研究熱點(diǎn)。由于彩色圖像較灰度圖像具有更加豐富的信息量和更好的識(shí)別特征，因此，利用光的顏色信息來進(jìn)行三維測(cè)量成為一種新的方法。本文主要研究基于彩色RGB空間模型的條紋投影三維輪廓測(cè)量方法。主要研究?jī)?nèi)容及成果有:
　　(1)深入分析和比較了各種三維測(cè)量原理，采用基于

2、主動(dòng)視覺的無約束測(cè)量結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了相應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)平臺(tái)，并介紹了CCD攝像機(jī)和投影儀的標(biāo)定方法。針對(duì)對(duì)稱十字中心和棋盤格角點(diǎn)兩類特征點(diǎn)，分別研究了相應(yīng)的特征提取算法，提取精度達(dá)到了亞像素級(jí)。
　　(2)在三步相移法的基礎(chǔ)上替換一幅均勻光強(qiáng)的平面圖像得到改進(jìn)的2+1相移法，并結(jié)合RGB彩色空間模型，提出了彩色相移技術(shù)。2+1相移法對(duì)噪聲敏感度低，可獲得高質(zhì)量的被測(cè)物體紋理圖像。彩色相移法只需投射一幅彩色正弦條紋圖就能進(jìn)行相位測(cè)量，較灰度

3、相移法而言，大大縮短了測(cè)量時(shí)間。
　　(3)考慮到傳統(tǒng)相位展開方法的解相誤差會(huì)在面內(nèi)累積傳播，因此，提出采用一幅RGB彩色編碼圖進(jìn)行相位展開，該方法模仿人眼視覺過程，只需提取周期邊界線，處理數(shù)據(jù)量少，且選用紅、綠、藍(lán)三基色進(jìn)行編碼，降低了對(duì)外界噪聲的敏感度，提高了解相精度和速度。
　　(4)結(jié)合彩色相移法和變頻條紋投影技術(shù)，提出了彩色變頻條紋投影法，該方法使用彩色相移條紋圖，簡(jiǎn)化了測(cè)量過程，且在時(shí)間域上實(shí)現(xiàn)了各像素點(diǎn)獨(dú)立的相