基于結(jié)構(gòu)光的三維形貌測量方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代檢測技術(shù)的進步，三維測量技術(shù)逐步成為人們的研究重點，特別是隨著激光技術(shù)、計算機技術(shù)，以及圖像處理技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，使得光學(xué)式非接觸三維測量技術(shù)成為可能并得到廣泛的應(yīng)用，其中以結(jié)構(gòu)光投影為代表的三維形貌光學(xué)測量技術(shù)被認(rèn)為是最具有發(fā)展前途的三維形貌測量方法。本文研究的光學(xué)三維測量系統(tǒng)可進一步擴展三維光學(xué)測量儀器的測量應(yīng)用，具有一定的實用意義和明顯的學(xué)術(shù)意義和社會價值。 本論文第二章闡述飛行時間法、莫爾條紋法、相移法、傅里

2、葉變法、空間位相檢測發(fā)、調(diào)制度測量法等光柵投影三維形貌測量原理，對幾種不同方法進行了比較。第三章主要介紹了圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和圖像預(yù)處理方法的基本知識，介紹了結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)圖像采集的硬件設(shè)計和軟件開發(fā)流程，從空域處理和頻域處理兩個方面分析了圖像的預(yù)處理方法的效果。第四章給出了一種光柵衍射條紋法，該方法同時適用于小場景和大場景的三維形貌測量。通過實驗證明，使用光柵衍射條紋法對平面的傾斜角度進行測量的方法可行、實用。第五章介紹了基于光柵投

3、影的三維形貌測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計、測量對象系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計，以及圖像采集、處理和分析的整個過程，給出了根據(jù)圖像進行物體三維形貌恢復(fù)的初步結(jié)果。最后對整個測量過程中的誤差來源進行了分析。 本論文主要有以下創(chuàng)新點： 1.使用光柵衍射條紋法對平面傾斜角度進行測量，拓寬了非接觸式測量領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，尤其適用于工業(yè)測量應(yīng)用，具有測量精度高和實用價值突出等特點。 2.系統(tǒng)測量需要的結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生與圖像采集、分析的一體化控制設(shè)