基于結構光的旋轉式物體三維重構.pdf

1、物體的三維輪廓包含著物體的形狀信息，外形及尺度測量是人類認識和改造世界的基本手段之一，是現代化生產質量控制的主要技術。結構光三維視覺檢測以其高精度、光條圖像信息易于提取、實時性強等特點，近年來在工業(yè)環(huán)境中倍受矚目，在三維自動檢測和物體識別等領域內具有不可替代的作用。
　　 本文在大量調研國內外目前三維重構方法的基礎上，采用激光光截法并使物體旋轉360°對物體進行三維重構，并且利用該方法對火車車輪進行了三維重構，以達到對車輪表面一

2、周進行全面測量的目的。
　　 重構系統(tǒng)主要部分包括攝像機、激光器、旋轉平臺及計算機。激光器發(fā)出一束激光打到物體表面上，利用攝像機拍攝下來。由于在物體表面上的激光光條帶有物體表面的輪廓信息，所以對其進行采集后輸入計算機中進行處理可以還原物體輪廓信息。若讓物體旋轉一周每隔一定角度采集一次激光圖片，則可以還原顯示整個物體的三維輪廓圖。
　　 本文設計了物體三維重構算法，包括圖像處理、系統(tǒng)標定及三維重構顯示三個部分。圖像處理部分

3、主要包括圖像預處理，圖像剪切及細化。重點是預處理中的細化算法，它是影響物體三維重構后的精度的原因之一。本文通過對比激光幾何中心提取法及骨架法，使用了細化精度更好的骨架法。整個設計過程中，系統(tǒng)標定是本文的重點也是難點，標定精度直接影響三維重構的精度。本文調研了幾種國內外攝像機標定方法的優(yōu)缺點，選取了實現比較簡單，標定精度較高的張正友標定方法，并且利用已有的基于張正友標定方法的Matlab標定工具箱對攝像機進行了標定。在此基礎上將物體的圖像