格雷碼結(jié)構(gòu)光3D視覺技術(shù)及其仿真.pdf

1、結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)是解決非接觸三維測量問題的一個(gè)有效途徑，它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)器視覺以二維強(qiáng)度圖像恢復(fù)三維景物的過程中損失了深度信息的缺陷，可實(shí)現(xiàn)對三維景物的完整描述。 本文采用3dsmax和Matlab軟件對灰度格雷碼結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真研究。系統(tǒng)采用按時(shí)間編碼方式，用投射器向被測景物按次序投射一組灰度格雷碼圖案，并由攝像機(jī)從一定角度攝取其強(qiáng)度圖像；通過圖像解碼獲得系統(tǒng)可測空間內(nèi)每一點(diǎn)的掃描角，應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型計(jì)算被

2、測景物表面點(diǎn)的三維數(shù)據(jù)；測量數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，通過系統(tǒng)軟件對被測景物表面進(jìn)行重構(gòu)，恢復(fù)景物表面。 本文主要研究內(nèi)容如下： 1．由結(jié)構(gòu)光測量系統(tǒng)的基本原理出發(fā)，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并對系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行討論。 2．用3dsmax虛擬出投射器、攝像機(jī)等系統(tǒng)設(shè)備以及被測景物和測量環(huán)境，攝取強(qiáng)度圖像；提出一種標(biāo)定方法用以標(biāo)定系統(tǒng)測量過程中所需的各項(xiàng)參數(shù)，并對此標(biāo)定方法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。 3．運(yùn)用Matlab進(jìn)行圖

3、像處理，并編寫軟件程序進(jìn)行計(jì)算，獲取被測景物表面信息，重構(gòu)景物表面。 4．通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析誤差原因并加以改進(jìn)，證明系統(tǒng)軟件及系統(tǒng)自身的可行性。 文中提出的以3dsmax和Matlab軟件配合的仿真方案結(jié)合了前者良好的三維建模功能和后者強(qiáng)大的圖像處理及矩陣運(yùn)算功能，盡可能地模擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，同時(shí)保證數(shù)據(jù)運(yùn)算及重構(gòu)過程的精確性，其主導(dǎo)思想不僅適用于時(shí)間編碼和灰度編碼，也同樣適用于空間編碼和顏色編碼，是結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)