光柵投影三維物體測量與系統(tǒng)標定.pdf

1、三維物體測量是獲取物體形態(tài)特征的一種重要手段，其目的是獲取物體的三維信息。在汽車、航空、航天、消費家電、模具、計算機零部件、生產(chǎn)自動化、機器視覺、CAD、醫(yī)學、工業(yè)檢測等三維測量領(lǐng)域具有重要意義和廣闊的應用前景，因此三維測量的研究具有重要的理論意義、學術(shù)價值和應用前景。在三維物體測量中，光柵投影測量技術(shù)是最有發(fā)展前途的技術(shù)之一，目前國外的相關(guān)技術(shù)發(fā)展比較迅速，但是設(shè)備造價較高，國內(nèi)相關(guān)的技術(shù)仍然比較落后。因此，我們采用光柵投影技術(shù)，研究

2、了光柵投影三維成像、三維物體重建及三維物體測量的理論、技術(shù)和系統(tǒng)實現(xiàn)。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、速度快、適用面廣、自動化程度高等特點。 本文提出了一種不用分離焦距就可求出攝像機內(nèi)外參數(shù)的新方法，針對光柵投影成像三維物體重建及測量系統(tǒng)存在的問題，首先根據(jù)透鏡成像理論，建立了光柵投影三維成像系統(tǒng)中攝像機的成像模型，推導出了物體與成像之間的關(guān)系。最后結(jié)合AUTO CAD二次開發(fā)技術(shù)，完成了與其它CAD軟件和逆向工程軟件進行三維測量數(shù)據(jù)

3、的交換。 本文提出了一種高效的圓檢測方法，對特征圓進行檢測，得到特征點的圖像坐標。因為拍攝到的標定圖紙黑白分明，對比度較高，采用迭代閾值法對其進行二值分割，然后采用種子填充算法對非目標區(qū)域進行填充，獲得特征圓的圓心和半徑。再根據(jù)圖像坐標和世界坐標之間的對應關(guān)系，采用本文提出的不分離焦距法對攝像機的內(nèi)外參數(shù)進行了標定。 本文提出了一種有效的消除誤碼和誤碼傳播的算法。由于硬件制造和裝配時存在一定的誤差，各種圖像處理算法也會產(chǎn)