光柵投影三維形貌測量有關技術研究與系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著測量技術的發(fā)展，應用計算機圖像處理技術和攝影測量技術的非接觸三維形貌測量技術成為測量技術研究的主要方向，而光柵投影測量技術因為測量速度快、精度高等優(yōu)點屬于非接觸測量技術的熱點問題。目前，對光柵投影三維測量技術的研究主要有三個方面，一是對系統(tǒng)模型的分析和研究，二是對相位求解精度的分析和研究，三是對高精度大范圍測量、實時在線測量和鏡面特殊物體測量的研究等等。本文主要采取理論分析和實驗驗證的方法對相位計算和展開問題和點云拼接問題進行研究，

2、所做的主要工作有:
　　(1)分析傳統(tǒng)光柵投影測量技術模型的缺點與不足，在此基礎上建立改進的系統(tǒng)模型，減少建立系統(tǒng)時攝像機和投影儀之間精確位置關系的約束，使系統(tǒng)設計和應用更為方便。
　　(2)對相位計算和展開的四步相移法、格雷編碼法和多頻外差原理進行研究。針對相位計算和展開中存在的誤差，分析產(chǎn)生原因，提出了用四步相移周期校正格雷碼解碼周期的誤差校正方法。
　　(3)研究多視角測量點云拼接的方法，對比分析基于標識點定位的

3、求解轉(zhuǎn)換矩陣的四元數(shù)法和奇異值分解法，并做了基于奇異值分解法的拼接實驗，為360度全景測量的研究打下了基礎。
　　(4)搭建了一套基于光柵投影測量技術的三維形貌測量系統(tǒng)，對搭建過程中的各種參數(shù)選取和搭建系統(tǒng)的參數(shù)標定方法進行了研究，應用設計的形貌測量系統(tǒng)進行了形貌測量實驗，對系統(tǒng)測量結(jié)果的精度和誤差進行了分析，提出了提高系統(tǒng)精度的改進方法。
　　本文完成了對光柵投影測量技術的一些基礎性研究工作，搭建了三維形貌測量系統(tǒng)，進行了