激光三維彩色數(shù)字化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、三維彩色數(shù)字化技術(shù)不僅能夠得到真實(shí)物體的數(shù)字化模型，而且可以方便有效地對(duì)模型實(shí)現(xiàn)編輯、修改、顯示、測(cè)量、人機(jī)交互和特征提取等操作?；诠鈱W(xué)三角形原理的激光三維彩色數(shù)字化技術(shù)集光、機(jī)、電、算于一體，實(shí)現(xiàn)真實(shí)物體到三維彩色數(shù)字化模型的轉(zhuǎn)化，具有無接觸、速度快、精度高、智能化等優(yōu)點(diǎn)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造、虛擬現(xiàn)實(shí)、逆向工程、人體工程學(xué)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。 本文在分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，圍繞三維彩色數(shù)字化技術(shù)，分別

2、在理論和實(shí)驗(yàn)上對(duì)三維彩色數(shù)字化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)標(biāo)定和數(shù)據(jù)預(yù)處理等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，詳細(xì)給出了三維彩色數(shù)字化理論、系統(tǒng)標(biāo)定理論和數(shù)據(jù)預(yù)處理算法，確定了傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，設(shè)計(jì)和加工了細(xì)絲標(biāo)定靶和原理性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。以此為基礎(chǔ)，利用標(biāo)定靶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，并對(duì)服裝模型和頭像模型進(jìn)行了三維彩色數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，對(duì)獲取數(shù)據(jù)按所述理論和算法進(jìn)行了處理，得到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了所提出理論和算法的正確性。 本工作的創(chuàng)新點(diǎn)主要如下：1.提出采用相

3、互獨(dú)立的多軸同步掃描系統(tǒng)和彩色傳感器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物體三維彩色數(shù)字化的方案，三維系統(tǒng)和彩色系統(tǒng)相互獨(dú)立，提高了系統(tǒng)的靈活性。 2.提出三維彩色傳感器的線性分區(qū)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合的標(biāo)定方法，簡化了標(biāo)定過程，實(shí)現(xiàn)了三維彩色數(shù)字化模型空間與真實(shí)物體空間的準(zhǔn)確映射。 3.設(shè)計(jì)了能夠?qū)崿F(xiàn)空間共面和非共面標(biāo)定點(diǎn)獲取的細(xì)絲標(biāo)定靶，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳感器的標(biāo)定、三維坐標(biāo)信息與彩色信息的匹配和多傳感器數(shù)據(jù)的自動(dòng)匹配。 4.提出采用直接處