三維形貌實時測量方法研究及軟件設計.pdf

1、物體三維形貌測量一直是國內(nèi)外研究的熱門學科，測量方法朝著高精度，快速，無損的方向發(fā)展。隨著計算機硬件和攝像設備的迅速發(fā)展，機器視覺測量技術逐漸替代了傳統(tǒng)的方法，成為了目前廣泛應用的非接觸測量方法。本文在光學三維測量的兩個重要分支，投影柵相位測量和雙目視覺測量都做了研究和比較，具體工作內(nèi)容如下：
　　 基于投影柵相移技術，設計彩色條紋圖將相移所需的三幅具有相位差條紋圖放置在一幅圖像的紅，綠，藍三個通道中。投影彩色條紋，并通過彩色C

2、CD 相機進行拍攝，通過一次拍攝完成三步相移計算。計算機模擬實驗討論了彩色圖像拍攝過程中各通道色彩響應不同對實驗結果的影響，分別運用均值法和擬合法對條紋對比度進行了校正。實驗測量了模型的三維形貌，驗證了彩色條紋相移法的可行性，并對波動誤差進行了分析。
　　 著重討論了一種基于交匯式雙目視覺模型的單個CCD 相機三維立體測量系統(tǒng)。
　　 在CCD 相機前放置兩面成一定夾角的平面鏡，通過一次拍攝，得到兩幅存在視差的圖像，該圖

3、像相當于相機在平面鏡中兩個相機虛像對目標從不同角度拍攝所得到圖像，根據(jù)雙目視覺原理可實現(xiàn)三維立體測量。文中詳細介紹了實驗系統(tǒng)的布置方法，建立了三維坐標計算的數(shù)學模型，對系統(tǒng)的內(nèi)外參數(shù)進行了標定，通過實驗驗證了該測量分析方法的可行性與可靠性，同時利用誤差理論對實驗誤差進行了分析。
　　 在matlab 軟件基礎上進行了三維形貌測量軟件設計，應用GUI 設計了功能明確的可視化界面，并應用matlab 圖像獲取工具箱實現(xiàn)對CCD 相機