激光三維彩色數(shù)字化系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、三維彩色數(shù)字化技術不僅能夠得到真實物體的數(shù)字化模型，而且可以方便有效地對模型實現(xiàn)編輯、修改、顯示、測量、人機交互和特征提取等操作?；诠鈱W三角形原理的激光三維彩色數(shù)字化技術集光、機、電、算于一體，實現(xiàn)真實物體到三維彩色數(shù)字化模型的轉(zhuǎn)化，具有無接觸、速度快、精度高、智能化等優(yōu)點，在產(chǎn)品設計與制造、虛擬現(xiàn)實、逆向工程、人體工程學等領域具有重要的應用價值和廣闊的發(fā)展前景。 本文在分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎上，圍繞三維彩色數(shù)字化技術，分別

2、在理論和實驗上對三維彩色數(shù)字化系統(tǒng)的設計、系統(tǒng)標定和數(shù)據(jù)預處理等關鍵技術進行了研究，詳細給出了三維彩色數(shù)字化理論、系統(tǒng)標定理論和數(shù)據(jù)預處理算法，確定了傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，設計和加工了細絲標定靶和原理性實驗系統(tǒng)。以此為基礎，利用標定靶對系統(tǒng)進行了標定實驗，并對服裝模型和頭像模型進行了三維彩色數(shù)字化實驗，對獲取數(shù)據(jù)按所述理論和算法進行了處理，得到了預期的實驗結(jié)果，驗證了所提出理論和算法的正確性。 本工作的創(chuàng)新點主要如下：1.提出采用相

3、互獨立的多軸同步掃描系統(tǒng)和彩色傳感器系統(tǒng)實現(xiàn)物體三維彩色數(shù)字化的方案，三維系統(tǒng)和彩色系統(tǒng)相互獨立，提高了系統(tǒng)的靈活性。 2.提出三維彩色傳感器的線性分區(qū)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡組合的標定方法，簡化了標定過程，實現(xiàn)了三維彩色數(shù)字化模型空間與真實物體空間的準確映射。 3.設計了能夠?qū)崿F(xiàn)空間共面和非共面標定點獲取的細絲標定靶，可以同時實現(xiàn)多個傳感器的標定、三維坐標信息與彩色信息的匹配和多傳感器數(shù)據(jù)的自動匹配。 4.提出采用直接處