線結(jié)構(gòu)光三維視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、線結(jié)構(gòu)光三維視覺(jué)測(cè)量是一種基于激光三角法的三維測(cè)量技術(shù)，是獲取被測(cè)物體表面三維數(shù)據(jù)的主要手段之一。該技術(shù)實(shí)際上是在傳統(tǒng)立體視覺(jué)系統(tǒng)的一種改進(jìn)和延伸，能夠?qū)崿F(xiàn)被測(cè)模型表面三維信息精確、高效的獲取。本文設(shè)計(jì)并搭建用于線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的線結(jié)構(gòu)光三維視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定技術(shù)及多視場(chǎng)下的點(diǎn)云拼接技術(shù)，最后通過(guò)實(shí)際測(cè)量模型對(duì)基于標(biāo)記點(diǎn)的三維點(diǎn)云拼接技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證和誤差分析。
　　(1)設(shè)計(jì)并搭建用于線結(jié)構(gòu)光三維掃描

2、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該試驗(yàn)臺(tái)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于操作、便于裝拆、視角易于手動(dòng)確定等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)和平臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)可完成較為復(fù)雜物體或者體積較大物體的表面三維數(shù)據(jù)測(cè)量。
　　(2)分析了基于二維平面靶標(biāo)的三種不同攝像機(jī)標(biāo)定方法各自的特點(diǎn)，并利用二次投影誤差對(duì)比了三種標(biāo)定方法的精度。在此基礎(chǔ)上，提出了集成MatlabR2013b攝像機(jī)標(biāo)定工具箱和OpenCV視覺(jué)類(lèi)庫(kù)GML標(biāo)定工具箱兩種攝像機(jī)標(biāo)定方法，實(shí)現(xiàn)了基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的

3、攝像機(jī)二次標(biāo)定，標(biāo)定過(guò)程簡(jiǎn)便且操作過(guò)程不太復(fù)雜，標(biāo)定精度相對(duì)于單一標(biāo)定方法較高。
　　(3)給出了基于線結(jié)構(gòu)光及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的三維視覺(jué)測(cè)量流程。利用實(shí)際模型實(shí)現(xiàn)單視場(chǎng)下圓球模型三維點(diǎn)云提取，結(jié)合線結(jié)構(gòu)光實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多視場(chǎng)下被測(cè)模型三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取。討論了典型三維點(diǎn)云拼接方法，將旋轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)相結(jié)合，采用基于標(biāo)志點(diǎn)拼接技術(shù)結(jié)合最小二乘法實(shí)現(xiàn)不同視場(chǎng)下點(diǎn)云的拼接。
　　(4)通過(guò)將標(biāo)記點(diǎn)粘貼于實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕?，結(jié)合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)