基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的三維視覺重構(gòu)系統(tǒng)標(biāo)定技術(shù)研究.pdf

1、三維重構(gòu)是計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的主要內(nèi)容之一。基于結(jié)構(gòu)光的三維重構(gòu)技術(shù)是目前工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛、技術(shù)相對(duì)成熟的非接觸式三維重構(gòu)技術(shù)之一。并聯(lián)機(jī)構(gòu)以其自身的多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)倍受國(guó)內(nèi)外關(guān)注。因此，本文將6-DOF并聯(lián)機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)光視覺技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)筑了一個(gè)具有特殊意義和應(yīng)用前景的基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的三維視覺重構(gòu)系統(tǒng)。如何對(duì)重構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，以獲取重構(gòu)對(duì)象表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)是其基礎(chǔ)和關(guān)鍵問(wèn)題。本文以系統(tǒng)標(biāo)定為目的，對(duì)標(biāo)定中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究。
　　首

2、先，針對(duì)傳統(tǒng)的以光學(xué)三角原理為基礎(chǔ)的三維重構(gòu)系統(tǒng)在標(biāo)定過(guò)程中存在的問(wèn)題，采用一種新的三維重構(gòu)系統(tǒng)標(biāo)定方案。根據(jù)標(biāo)定原理建立了二維圖像坐標(biāo)與三維空間坐標(biāo)之間的數(shù)學(xué)模型，配置了重構(gòu)系統(tǒng)中硬件的位置關(guān)系，并對(duì)系統(tǒng)功能流程進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。
　　其次，針對(duì)目前角點(diǎn)檢測(cè)算法的局限性，提出了一種新的棋盤格圖像內(nèi)外角點(diǎn)檢測(cè)算法。將透視投影變換引入到角點(diǎn)檢測(cè)中，實(shí)現(xiàn)了角點(diǎn)初定位；采用SV算子進(jìn)行棋盤格圖像內(nèi)部角點(diǎn)檢測(cè)，并通過(guò)定義Q算子實(shí)現(xiàn)了外圍角點(diǎn)

3、檢測(cè)；最后實(shí)現(xiàn)了角點(diǎn)的亞像素級(jí)精度定位。
　　再次，在深入分析各種攝像機(jī)標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的攝像機(jī)線性標(biāo)定方法。首先推導(dǎo)出了考慮一階徑向畸變的針孔攝像機(jī)模型的完整表達(dá)式；然后利用并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)作為二維棋盤格模板的載體，構(gòu)造虛擬三維靶標(biāo)；最后利用推導(dǎo)出的一階徑向畸變模型并結(jié)合虛擬三維靶標(biāo)信息一次性線性求解了攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)。
　　最后，采用基于空間鄰域思想的De Bruijn序列結(jié)構(gòu)光編碼方案，利用交比不變