基于彩色結(jié)構(gòu)光的三維測量技術(shù)研究.pdf

1、三維測量技術(shù)通過對物體空間輪廓進行掃描，來獲得被測物體表面各點的三維坐標(biāo)，并實現(xiàn)被測物體的三維重構(gòu)。這項技術(shù)近年來得到了蓬勃的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。研究者們致力于更加快速、準(zhǔn)確地獲取空間三維信息，以滿足人們?nèi)找嫫惹械男枨??；诠鈱W(xué)原理、以計算機圖像處理為主要手段的非接觸式主動式的結(jié)構(gòu)光三維測量是當(dāng)前最流行的三維測量技術(shù)之一。本文以基于彩色結(jié)構(gòu)光的三維測量技術(shù)為研究對象，對其中的彩色編碼、彩色圖像分割、解碼和相移法等關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，分別從

2、提高實時性和適用范圍的角度改善三維測量系統(tǒng)性能。
　　 本文涉及了兩種基于彩色結(jié)構(gòu)光的三維測量方法，分別為一種基于格雷編碼原理的彩色結(jié)構(gòu)光三維測量方法和基于正反碼的彩色結(jié)構(gòu)光三維測量方法。本文第一章介紹三維測量的技術(shù)背景和研究意義、結(jié)構(gòu)光三維測量的發(fā)展現(xiàn)狀以及本課題研究的目的和方向。第二章介紹基于彩色結(jié)構(gòu)光的三維測量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、軟件流程、測量原理，并對測量關(guān)鍵技術(shù)進行了分析。第三章提出一種基于格雷編碼原理的彩色結(jié)構(gòu)光三維測量

3、方法，通過向被測物體投影兩幅彩色光柵并采集圖像，得到物體表面的三維信息，提高了三維測量的速度。本方法通過選出最易辨識的六種顏色，與格雷編碼原理相結(jié)合，設(shè)計了基于格雷編碼原理的使用六種顏色的彩色編碼方法，得到序列周期唯一且編碼周期起始位置任意的彩色條紋，克服了彩色編碼的碼間干擾問題，解碼方法簡單且精度高，適用范圍廣；利用三色相移法取代傳統(tǒng)三幅相移法。第四章提出基于正反碼的彩色結(jié)構(gòu)光三維測量方法，此法采用兩幅互為反碼的彩色編碼條紋，結(jié)合四幅