雙目PMP視覺測量系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、作為目前最先進的主動式光學(xué)測量技術(shù)之一,雙目PMP(PhaseMeasurementProfilometry)視覺測量技術(shù)因其非接觸性、速度快、精度高、抗干擾性好等優(yōu)勢在三維檢測、逆向工程、文物修復(fù)等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文研究了雙目PMP視覺測量的關(guān)鍵技術(shù),在此基礎(chǔ)上設(shè)計并實現(xiàn)了一套基于OpenCV的雙目PMP視覺測量系統(tǒng)。主要工作如下:
　　結(jié)合雙目PMP視覺測量系統(tǒng)的工作原理,完成了系統(tǒng)的總體設(shè)計,包括硬件選型、結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計和軟件框架設(shè)計。建立了攝像機的針孔模型和畸變模型,在此基礎(chǔ)上引入基于OpenCV的立體標定方法,對兩個攝像機的內(nèi)外參數(shù)和畸變參數(shù)進行了標定;設(shè)計了光柵圖像的采集方案,包括:攝像機同步采集過程設(shè)計和投影-采集過程的協(xié)調(diào)設(shè)計,保證了左右攝像機圖像采集的同步性和有序性。
　　采用四步相移法和多頻外差進行相位計算;在立體匹配前期,引入基于OpenCV的立體校正方法使得匹配從二維搜索降為一維搜素,提高了匹配的速度;針對傳統(tǒng)立體匹配方法對于

3、深度變化較大或表面形狀比較復(fù)雜的物體易出現(xiàn)誤匹配的問題,對攝像機視場進行了分析,并根據(jù)視場各區(qū)域的相位信息特點以及視差約束提出了基于區(qū)域分割和視差修正的立體匹配算法。
　　通過評定不同距離的測量精度、一對標準陶瓷球的球心距和球直徑誤差對系統(tǒng)的精度進行了標定,實驗結(jié)果顯示該系統(tǒng)的整體測量精度高于0.05mm;為了進一步驗證系統(tǒng)的測量效果和使用價值,分別以石膏像、汽車覆蓋件和進排氣管氣道等表面形狀復(fù)雜的物體為對象進行三維重建,實驗結(jié)果