結(jié)構(gòu)光三維視覺檢測關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、外形及尺度測量是人類認(rèn)識和改造世界的基本手段之一，是現(xiàn)代化生產(chǎn)質(zhì)量控制的主要技術(shù)。結(jié)構(gòu)光三維視覺檢測以其高精度、光條圖像信息易于提取、實時性強(qiáng)等特點，近年來在工業(yè)環(huán)境中倍受矚目，在三維自動檢測和物體識別等領(lǐng)域內(nèi)具有不可替代的作用。 本文結(jié)合船體分段測量系統(tǒng)的開發(fā)實踐，對項目所涉及到的結(jié)構(gòu)光三維視覺檢測系統(tǒng)中的系統(tǒng)建模、參數(shù)標(biāo)定、激光條紋提取和深度圖像邊緣檢測等關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入研究。 基于線結(jié)構(gòu)光測量基本原理，出現(xiàn)了許多

2、不同的系統(tǒng)模型及建模方法。本文除了根據(jù)三角原理建立系統(tǒng)的模型外，還提出了一種直接映射模型。建立了系統(tǒng)的模型及結(jié)構(gòu)，就需要對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。結(jié)構(gòu)光三維視覺測量系統(tǒng)的標(biāo)定包括兩個部分，即攝像機(jī)標(biāo)定和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)定。在總結(jié)現(xiàn)有視覺系統(tǒng)標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于直接映射模型的插值標(biāo)定方法。該標(biāo)定方法不必對攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，降低了系統(tǒng)模型的復(fù)雜度，減小了對各種參數(shù)的敏感度，易于實現(xiàn)在應(yīng)用現(xiàn)場經(jīng)常性的標(biāo)定，使用過程簡捷且

3、可靠性高。 激光條紋提取是線結(jié)構(gòu)光檢測系統(tǒng)獲取物體信息的主要過程。本文總結(jié)了一般的條紋中心提取算法過程，對現(xiàn)有的方法進(jìn)行了綜述，提出了自適應(yīng)窗曲線擬合法計算激光條紋中心坐標(biāo)。該法對條紋的寬度有很強(qiáng)的自適應(yīng)特征，因此具有很強(qiáng)的魯棒性。同時為了增強(qiáng)激光條紋的完整性，提出了拋物線擬合曲率延伸法對激光條紋進(jìn)行斷線修補(bǔ)。 由于經(jīng)過三維數(shù)據(jù)采集后得到的數(shù)據(jù)量很大，物體表面的性質(zhì)也是隱含的，而通過對物體邊緣的提取、分析與處理，可以得到