雙目PMP視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、作為目前最先進(jìn)的主動(dòng)式光學(xué)測(cè)量技術(shù)之一,雙目PMP(PhaseMeasurementProfilometry)視覺(jué)測(cè)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(shì)在三維檢測(cè)、逆向工程、文物修復(fù)等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文研究了雙目PMP視覺(jué)測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù),在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于OpenCV的雙目PMP視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)。主要工作如下:
　　結(jié)合雙目PMP視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的工作原理,完成了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),包括硬件選型、結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計(jì)和軟件框架設(shè)計(jì)。建立了攝像機(jī)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(biāo)定方法,對(duì)兩個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)和畸變參數(shù)進(jìn)行了標(biāo)定;設(shè)計(jì)了光柵圖像的采集方案,包括:攝像機(jī)同步采集過(guò)程設(shè)計(jì)和投影-采集過(guò)程的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì),保證了左右攝像機(jī)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(jìn)行相位計(jì)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(duì)傳統(tǒng)立體匹配方法對(duì)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(wèn)題,對(duì)攝像機(jī)視場(chǎng)進(jìn)行了分析,并根據(jù)視場(chǎng)各區(qū)域的相位信息特點(diǎn)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(guò)評(píng)定不同距離的測(cè)量精度、一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)陶瓷球的球心距和球直徑誤差對(duì)系統(tǒng)的精度進(jìn)行了標(biāo)定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該系統(tǒng)的整體測(cè)量精度高于0.05mm;為了進(jìn)一步驗(yàn)證系統(tǒng)的測(cè)量效果和使用價(jià)值,分別以石膏像、汽車覆蓋件和進(jìn)排氣管氣道等表面形狀復(fù)雜的物體為對(duì)象進(jìn)行三維重建,實(shí)驗(yàn)結(jié)果