基于結(jié)構(gòu)光的三維形貌測(cè)量方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，三維測(cè)量技術(shù)逐步成為人們的研究重點(diǎn)，特別是隨著激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，以及圖像處理技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，使得光學(xué)式非接觸三維測(cè)量技術(shù)成為可能并得到廣泛的應(yīng)用，其中以結(jié)構(gòu)光投影為代表的三維形貌光學(xué)測(cè)量技術(shù)被認(rèn)為是最具有發(fā)展前途的三維形貌測(cè)量方法。本文研究的光學(xué)三維測(cè)量系統(tǒng)可進(jìn)一步擴(kuò)展三維光學(xué)測(cè)量?jī)x器的測(cè)量應(yīng)用，具有一定的實(shí)用意義和明顯的學(xué)術(shù)意義和社會(huì)價(jià)值。 本論文第二章闡述飛行時(shí)間法、莫爾條紋法、相移法、傅里

2、葉變法、空間位相檢測(cè)發(fā)、調(diào)制度測(cè)量法等光柵投影三維形貌測(cè)量原理，對(duì)幾種不同方法進(jìn)行了比較。第三章主要介紹了圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和圖像預(yù)處理方法的基本知識(shí)，介紹了結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)圖像采集的硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)流程，從空域處理和頻域處理兩個(gè)方面分析了圖像的預(yù)處理方法的效果。第四章給出了一種光柵衍射條紋法，該方法同時(shí)適用于小場(chǎng)景和大場(chǎng)景的三維形貌測(cè)量。通過實(shí)驗(yàn)證明，使用光柵衍射條紋法對(duì)平面的傾斜角度進(jìn)行測(cè)量的方法可行、實(shí)用。第五章介紹了基于光柵投

3、影的三維形貌測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)、測(cè)量對(duì)象系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)，以及圖像采集、處理和分析的整個(gè)過程，給出了根據(jù)圖像進(jìn)行物體三維形貌恢復(fù)的初步結(jié)果。最后對(duì)整個(gè)測(cè)量過程中的誤差來源進(jìn)行了分析。 本論文主要有以下創(chuàng)新點(diǎn)： 1.使用光柵衍射條紋法對(duì)平面傾斜角度進(jìn)行測(cè)量，拓寬了非接觸式測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，尤其適用于工業(yè)測(cè)量應(yīng)用，具有測(cè)量精度高和實(shí)用價(jià)值突出等特點(diǎn)。 2.系統(tǒng)測(cè)量需要的結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生與圖像采集、分析的一體化控制設(shè)