線結(jié)構(gòu)光三維測量關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近些年來,伴隨著機(jī)器視覺的飛速發(fā)展,基于視覺測量的技術(shù)已成為三維測量中一個重要方面,而線結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)以精度較高、實時性強(qiáng)等特點廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)之中。
　　基于線結(jié)構(gòu)光的三維視覺測量技術(shù)是將激光光束投射到被測物體表面,攝像機(jī)獲取激光光條的二維圖像,經(jīng)過一系列算法處理,并結(jié)合測量模型可以求解出激光條紋的三維信息。本文主要研究線結(jié)構(gòu)光測量系統(tǒng)的標(biāo)定、激光中心線提取、玻璃折射模型的線結(jié)構(gòu)光校正以及多相機(jī)線結(jié)構(gòu)光測量系統(tǒng)的全局標(biāo)定坐

2、標(biāo)統(tǒng)一。
　　測量系統(tǒng)的標(biāo)定主要分為攝像機(jī)的標(biāo)定和視覺傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的標(biāo)定兩部分。攝像機(jī)標(biāo)定采用經(jīng)典的平面模板標(biāo)定法,在視覺傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的標(biāo)定中,針對存在的獲取標(biāo)定點少、精度不高等不足,提出了一種基于雙目立體視覺的線結(jié)構(gòu)光結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)定算法,并對標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了評價。
　　測量過程中,被測物體置于玻璃面板之上,激光光條經(jīng)由玻璃進(jìn)入到攝像機(jī)內(nèi)時不可避免的會產(chǎn)生折射現(xiàn)象,從而導(dǎo)致測量位置產(chǎn)生偏差。針對此問題,建立了玻璃折射模型,通

3、過校正求解出實際的線結(jié)構(gòu)光空間位置,試驗結(jié)果表明,本方法可以取得較好的校正效果,滿足工程應(yīng)用要求。
　　激光中心線的提取精度直接影響著系統(tǒng)的最終測量精度,采用閾值化方法對激光條紋圖像進(jìn)行去噪處理,結(jié)合極值法以及加權(quán)平方的灰度重心法對激光光條進(jìn)行了中心線的提取,可獲取到較為精確的光條中心亞像素坐標(biāo)。
　　為了獲取完整的三維物體,以鞋楦為測量對象,搭建了多視覺測量系統(tǒng),研究了基于公共平面模板的全局標(biāo)定算法,完成了局部測量系統(tǒng)與全