結(jié)構(gòu)光多視角測(cè)量技術(shù)的研究.pdf

1、本文針對(duì)逆向工程中對(duì)復(fù)雜幾何形體進(jìn)行完整三維測(cè)量、獲得形體真正三維模型的需求，提出一種由三個(gè)CCD攝像機(jī)和三個(gè)激光線投射器組成的多發(fā)射多接收測(cè)量結(jié)構(gòu)方案。該方案以圖象處理和機(jī)器視覺理論為基礎(chǔ)，并采用了結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)作為主要手段。這種多角度投射、多方向接收的結(jié)構(gòu)方案，可以有效地避免由于遮擋而產(chǎn)生的測(cè)量盲區(qū)，較以往的非接觸測(cè)量方式，有效測(cè)量范圍更大，可測(cè)量的工件類型也更多，獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)更加完整。本文的研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：

2、1.利用線結(jié)構(gòu)光技術(shù)，將每個(gè)激光平面和與它相鄰的CCD攝像機(jī)之間的映射關(guān)系分別進(jìn)行標(biāo)定。根據(jù)理想攝像機(jī)成像模型建立了二維計(jì)算機(jī)圖像坐標(biāo)與二維光平面坐標(biāo)之間的關(guān)系，并利用單齒靶標(biāo)獲取標(biāo)定點(diǎn)序列，完成對(duì)傳感器系統(tǒng)內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定。 2.提出了基于標(biāo)準(zhǔn)球的傳感器外參數(shù)的標(biāo)定方法。建立了測(cè)量系統(tǒng)中各坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并求出每個(gè)線結(jié)構(gòu)光測(cè)頭模型的變換矩陣，實(shí)現(xiàn)二維光平面坐標(biāo)系到三維世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。在求解變換矩陣的過程中，使用了“共軛對(duì)”的概

3、念。 3.提出一種通過擬合球來確定球心作為空間固定點(diǎn)的方法，來求出各世界坐標(biāo)系之間的平移關(guān)系，從而將不同攝像機(jī)拍攝生成的點(diǎn)云都統(tǒng)一到同一個(gè)世界坐標(biāo)系下，解決了測(cè)量系統(tǒng)世界坐標(biāo)系統(tǒng)一的問題。 4.對(duì)結(jié)構(gòu)光光條中心的提取算法進(jìn)行深入研究，結(jié)合實(shí)際使用的要求，在研究了各種光條中心提取算法的優(yōu)缺點(diǎn)之后，本文最終選擇了灰度重心法來提取光條中心，并對(duì)該算法進(jìn)行了一些優(yōu)化，進(jìn)一步提高了算法的精度。 5.根據(jù)理論研究成果，在Wi