三維紋理輪廓測(cè)量系統(tǒng)及輪廓重建.pdf

1、物體的三維信息反映出物體的形狀輪廓，表面結(jié)構(gòu)和顏色紋理等特征，借助這些信息我們便可以對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的物體進(jìn)行識(shí)別、分類等。近年來人們希望利用電子設(shè)備（如計(jì)算機(jī)，相機(jī)等）及相關(guān)技術(shù)完成這些信息的提取和識(shí)別。即采用攝像機(jī)捕捉物體圖像，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖像算法等相關(guān)處理來提取目標(biāo)三維信息，我們稱之為機(jī)器視覺中的三維重建方法。近年來隨著圖像處理相關(guān)硬件的功能增強(qiáng)和成本降低，重建方法層出不窮，在軍事偵察、生物醫(yī)學(xué)及虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）領(lǐng)域中成為核心技術(shù)。

2、因其高逼真性、高自動(dòng)化及高效率等優(yōu)勢(shì)，從而廣泛應(yīng)用于逆向工程、模式識(shí)別、工業(yè)檢測(cè)、質(zhì)量控制等工業(yè)領(lǐng)域中。本文綜合目前國內(nèi)外應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域中的測(cè)量及重建技術(shù)的現(xiàn)狀及趨勢(shì)，提出并實(shí)現(xiàn)一種新的三維輪廓及紋理測(cè)量系統(tǒng)。
　　本文首先介紹結(jié)構(gòu)光原理的三源雙目視覺法輪廓檢測(cè)系統(tǒng)模型，重點(diǎn)分析以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：激光鎖定成像技術(shù)，相機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)定，線結(jié)構(gòu)光帶中心線的獲取。著重對(duì)相機(jī)系統(tǒng)定標(biāo)方面進(jìn)行闡述，接著分析獲取光帶中心相關(guān)算法的差異，結(jié)合本文采

3、用最佳的光帶中心識(shí)別算法。接著對(duì)物體表面輪廓及紋理的重建作詳細(xì)探討。著重介紹三種經(jīng)典重建算法并總結(jié)算法的優(yōu)劣。結(jié)合本測(cè)量系統(tǒng)中線結(jié)構(gòu)光原理的實(shí)際特征，采用相鄰輪廓線拼接策略完成輪廓表面結(jié)構(gòu)重現(xiàn)；在紋理重建部分分析了經(jīng)典的映射原理，并最終采用一種特殊的像素逐點(diǎn)映射方法實(shí)現(xiàn)。最后，針對(duì)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)和重建流程兩大方面做出詳細(xì)的闡述。軟件部分重點(diǎn)分析采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)框架（界面）及其整體工作流程；在硬件搭建方面指出了重建系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)