基于線結(jié)構(gòu)光的復(fù)合式視覺測(cè)量技術(shù)的研究.pdf

1、本文結(jié)合山東省博士基金項(xiàng)目《基于線結(jié)構(gòu)光的復(fù)合式視覺測(cè)量技術(shù)的研究》(2004BS05002)，針對(duì)線結(jié)構(gòu)光只適合測(cè)量物體的自由型面，而對(duì)物體關(guān)鍵特征如圓孔、槽、臺(tái)階等邊緣線難以精確測(cè)量的實(shí)際情形，結(jié)合雙目立體視覺測(cè)量，設(shè)計(jì)了由三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、線結(jié)構(gòu)光傳感器、雙攝像機(jī)等構(gòu)成的復(fù)合式視覺測(cè)量系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)逆向工程中對(duì)復(fù)雜曲面物體的完整測(cè)量。本文以復(fù)雜曲面物體完整視覺測(cè)量為研究對(duì)象，針對(duì)攝像機(jī)和線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的標(biāo)定、圖像特征邊緣提取、雙目立體

2、視覺匹配等關(guān)鍵性問(wèn)題，從理論上和實(shí)踐上進(jìn)行了深入研究和探討。本文的研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)方面： 1.針對(duì)標(biāo)定的需要，利用自制的單齒靶標(biāo)，通過(guò)調(diào)節(jié)激光平面與三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系上的YZ平面平行得到同一組標(biāo)定點(diǎn)來(lái)完成對(duì)攝像機(jī)和線結(jié)構(gòu)光的標(biāo)定工作。使傳統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定和線結(jié)構(gòu)光標(biāo)定統(tǒng)一了起來(lái)，極大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的標(biāo)定過(guò)程，同時(shí)便于線結(jié)構(gòu)光測(cè)量和雙目立體視覺測(cè)量的三維數(shù)據(jù)融合。 綜合分析了攝像機(jī)現(xiàn)有標(biāo)定方法，結(jié)合攝像機(jī)透視成像模型和線

3、結(jié)構(gòu)光數(shù)學(xué)模型，采用了基于徑向排列約束(RAC)的方法來(lái)求解攝像機(jī)和線結(jié)構(gòu)光傳感器的內(nèi)、外參數(shù)。 2．基于本課題的實(shí)際匹配的需要，采用Hessian矩陣法進(jìn)行圖像亞像素特征提取，通過(guò)試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了最佳的高斯參數(shù)和閾值，保證了亞像素特征提取的精度，符合系統(tǒng)雙目立體視覺測(cè)量精度的要求。 3.針對(duì)雙目立體視覺匹配難，誤匹配率高的問(wèn)題，在特征匹配、外極線斜率匹配的基礎(chǔ)上加入了區(qū)域匹配的最大相關(guān)度約束條件，即減少了誤匹配的概率，又提