基于視覺(jué)的三維物體測(cè)量及建模技術(shù)的研究.pdf

1、“反求工程”這一術(shù)語(yǔ)誕生于60年代，但對(duì)這一概念從工程的廣泛性去研究，從反求的科學(xué)性去深化還是九十年代才開(kāi)始。反求工程是針對(duì)消化、吸收先進(jìn)技術(shù)的一系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合，利用逆向工程技術(shù)可充分吸收國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造成果，使我國(guó)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)立于更高的起點(diǎn)．據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明，當(dāng)今世界各國(guó)百分之七十以上的技術(shù)都是來(lái)自國(guó)外，因此，研究逆向工程關(guān)鍵技術(shù)并開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的求逆系統(tǒng)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。 本文將機(jī)器視覺(jué)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于逆

2、向工程，對(duì)基于機(jī)器視覺(jué)測(cè)量技術(shù)的求逆系統(tǒng)進(jìn)行了研究。采用基于視覺(jué)的光切法測(cè)量原理，構(gòu)成一套完整的測(cè)量平臺(tái)，該平臺(tái)系統(tǒng)由傳感器測(cè)頭、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、豎直平移機(jī)構(gòu)、水平平移機(jī)構(gòu)、測(cè)量平臺(tái)、主機(jī)、圖象采集卡、監(jiān)視器等組成。采用雙攝像頭測(cè)量系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的速度和精確度。研究了攝像機(jī)針孔模型的建立及測(cè)量傳感器的標(biāo)定，考慮了攝像機(jī)畸變對(duì)測(cè)量結(jié)果造成的影響；圖像的快速高精度的采集和處理，改善了點(diǎn)云的處理，根據(jù)旋動(dòng)理論建立空間坐標(biāo)變換數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而建立其不

3、同視角下的測(cè)量數(shù)據(jù)融合算法，生成完整的物體三維數(shù)據(jù)集合。在VC++平臺(tái)下編寫(xiě)三維顯示軟件模塊，完成三維測(cè)量結(jié)果的可視化，實(shí)現(xiàn)了三維物體的任意角度的觀察、任意倍數(shù)的放大和縮小、任意方向平移及動(dòng)畫(huà)效果。 通過(guò)實(shí)際測(cè)量結(jié)果的分析表明，在CCD攝象機(jī)鏡頭景深和測(cè)量范圍內(nèi)，該實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的測(cè)量精度可達(dá)0.1mm，在360度范圍內(nèi)，如果每度采樣一次，測(cè)量一周大約所需時(shí)間為1分鐘，數(shù)據(jù)點(diǎn)總量為數(shù)十萬(wàn)個(gè)左右。在很多場(chǎng)合基本上可以滿(mǎn)足逆向工程的精度要