基于礦井機器人的三維激光掃描儀的研究設計.pdf

1、目前,利用計算機對現(xiàn)實世界的物體、環(huán)境進行三維模型重建是計算機視覺領(lǐng)域中的一個研究熱點。在煤礦這樣的高危險環(huán)境下,對環(huán)境進行實時監(jiān)測、重建場景的三維模型具有很重要的意義。本文主要研究裝載于礦井機器人上的三維激光掃描系統(tǒng)。
　　本文首先設計了一款礦井機器人的樣機,分別對機器人系統(tǒng)的機械、電氣結(jié)構(gòu)進行設計,然后對機器人上用到的主要器件進行了選型,進而提出了三維掃描儀這一研究目標。完成了機器人樣機的加工,并對機器人樣機進行了簡單的運動實

2、驗,表明機器人樣機符合設計參數(shù)要求。然后介紹了本文設計的三維激光掃描儀的結(jié)構(gòu),以及三角測距原理和攝像頭的成像模型。利用張氏標定方法完成了攝像頭的標定,并提出將改進的Hessian矩陣法和形態(tài)學的方法相結(jié)合的光條中心提取算法,通過實驗驗證本文的算法效率得到了有效提高,并且能有效去除光條的反射。最后利用搭建好的三維激光掃描儀,在正常光照條件下對實驗室的環(huán)境進行三維地圖重建。通過實驗驗證了本文提出的算法能達到良好的效果,并且對環(huán)境的要求不高。