基于線激光掃描的全角度三維成像系統(tǒng).pdf

1、隨著測(cè)量手段和技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)量要求和測(cè)量場(chǎng)景的多樣化，物體的三維輪廓測(cè)量技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于測(cè)繪測(cè)量、產(chǎn)品的逆向工程、模具設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域。在目前諸多的三維輪廓測(cè)量方法中，激光三角法三維輪廓測(cè)量是應(yīng)用最廣泛最受歡迎的測(cè)量技術(shù)之一。本文所研究的三維測(cè)量系統(tǒng)，其原理是基于線激光掃描的垂直入射式激光三角法，這是一種光學(xué)主動(dòng)式非接觸的三維測(cè)量方法。線激光垂直投射于待測(cè)表面，圖像采集設(shè)備和線激光的位置關(guān)系相對(duì)固定，利用移動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)物體運(yùn)

2、動(dòng)，實(shí)現(xiàn)線激光對(duì)被測(cè)物體表面的全掃描，對(duì)相機(jī)拍攝到的線激光在被測(cè)物體表面的變形圖像進(jìn)行分析和計(jì)算，最終重建被測(cè)物體表面的三維輪廓。本論文的研究?jī)?nèi)容可分為以下四個(gè)方面:
　　(1)在激光三角法測(cè)量原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)以及搭建了以線激光器、工業(yè)相機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和計(jì)算機(jī)組成的測(cè)量系統(tǒng)。
　　(2)研究了相機(jī)的針孔模型和畸變模型，對(duì)相機(jī)的標(biāo)定原理和參數(shù)以及標(biāo)定方法進(jìn)行了闡述。根據(jù)本掃描測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和組成架構(gòu)，得出系統(tǒng)的參數(shù)標(biāo)定方法

3、，包括了對(duì)相機(jī)內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定、激光光平面位置標(biāo)定和平移的標(biāo)定，并通過(guò)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)獲得了本測(cè)量系統(tǒng)的各參數(shù)，為后續(xù)的三維掃描測(cè)量提供了依據(jù)。
　　(3)在測(cè)量系統(tǒng)的硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了本系統(tǒng)的軟件模塊，主要包括了以下4個(gè)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn):系統(tǒng)標(biāo)定、圖像采集、圖像處理和三維輪廓重建，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)從線激光掃描、圖像濾波去噪、基于灰度重心法激光光條紋中心提取、計(jì)算表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)、Delaunay三角剖分三維重建的全過(guò)程。
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