亞像素分辨力線結(jié)構(gòu)光物體截面輪廓測量系統(tǒng)研究.pdf

1、線結(jié)構(gòu)光物體截面輪廓測量技術(shù)是目前商業(yè)上最實用的非接觸三維測量技術(shù)之一。它以其原理簡單、非接觸、高效率、易于實現(xiàn)測試過程自動化和較高的測量精度等優(yōu)點，在現(xiàn)代測量領(lǐng)域占有重要地位，受到人們的高度重視，是解決非接觸三維測量問題的一個有效途徑。它彌補了傳統(tǒng)的接觸式測量的過程中損傷物體表面和不能測量柔性表面物體的缺陷，可實現(xiàn)對被測物體三維截面形狀的測量。 本文采用3DS MAX和MATLAB軟件相結(jié)合對線結(jié)構(gòu)光物體截面輪廓測量系統(tǒng)從原理

2、到最終的物體截面輪廓重構(gòu)過程進行了計算機仿真研究。通過改進的基于激光條紋高斯分布原理的條紋中心定位方法實現(xiàn)激光條紋的中心亞像素定位。主要研究內(nèi)容如下： 1．由線結(jié)構(gòu)光物體截面輪廓測量系統(tǒng)的基本原理出發(fā)，建立系統(tǒng)數(shù)學模型，分析系統(tǒng)的靈敏度和系統(tǒng)的誤差，其中重點對鏡頭畸變誤差進行了分析和校正。 2．用3DS MAX仿真出投射器、攝像機等系統(tǒng)設(shè)備以及被測物體和測量環(huán)境，攝取多幅激光條紋圖像；對基于高斯分布最小二乘法的激光條紋中

3、心坐標的亞像素定位方法進行了改進，并應(yīng)用于系統(tǒng)測量過程中。 3．運用MATLAB進行圖像處理，編寫了基于GUI的軟件程序進行計算和三維重構(gòu)，獲取被測物體截面的輪廓。 4．通過計算機仿真和實際裝置對亞像素分辨力線結(jié)構(gòu)光物體截面輪廓測量系統(tǒng)及其系統(tǒng)軟件進行實驗驗證。 本文采用3DS MAX和MATLAB軟件相結(jié)合的仿真方案，通過理論分析和仿真實驗，重點解決亞像素激光條紋中心定位算法和從多幅圖像中提取的條紋拼接及光學鏡