基于結構光法三維成像的研究.pdf

1、基于結構光法三維成像是一種非接觸性快速獲取三維物體輪廓的檢測方法。用普通白光將矩形光柵或者正弦光柵投影于被測物體表面上，由于物體外形凹凸等幾何形狀變化而在物體表面產(chǎn)生畸變條紋，這些畸變條紋就包含了物體表面形狀的三維信息，由CCD攝像頭攝取這些畸變條紋信息，對這些圖像進行相應的處理，得到有關條紋中心線的二維信息，然后再根據(jù)相應的數(shù)學轉(zhuǎn)換模型和重構算法對物體的輪廓進行重構，就可以得到被測物體表面的三維外形數(shù)據(jù)信息。 本論文對基于結構

2、光法三維成像技術進行了初步的研究，主要完成了以下工作： 首先，闡述了結構光法三維成像原理，然后在世界坐標系中，基于光學三角原理建立了該方法的數(shù)學模型，詳細論述了三維坐標同二維坐標之間的坐標轉(zhuǎn)換關系。 其次，在結構光方法的基本原理和數(shù)學模型的基礎上，建立了一套三維物體重構的信息獲取系統(tǒng)，重點論述了該系統(tǒng)的構成、參數(shù)設置和攝像機標定，由該系統(tǒng)可以獲取物體表面的信息和攝像機的內(nèi)外參數(shù)。 再次，論述了三維成像的軟件設計，

3、根據(jù)圖像處理算法，對系統(tǒng)所獲取的信息進行圖像信息的濾波、二值化和細化討論了由細化圖像、編碼圖像、攝像機的內(nèi)外參數(shù)及系統(tǒng)的參數(shù)獲得物體三維坐標的實現(xiàn)過程。 最后，對系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生原因及相應的解決辦法進行了研究和探討，重點分析了光學系統(tǒng)和軟件處理兩方面引起的誤差。并結合實際成像過程中的經(jīng)驗，提出了相應的改進措施。 本論文完成了用結構光方法實現(xiàn)的物體三維成像的研究中的基礎性工作，論文所做的理論分析、系統(tǒng)搭建、誤差分析和實驗為今