基于結(jié)構(gòu)光投影的運(yùn)動(dòng)物體高速實(shí)時(shí)三維測量方法研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)光三維形態(tài)測量技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測、模式識(shí)別以及逆向工程等領(lǐng)域，顯示出了廣泛的應(yīng)用前景。隨著工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的提高，現(xiàn)有的基于標(biāo)準(zhǔn)幀率的三維形態(tài)測量技術(shù)已不能滿足快速運(yùn)動(dòng)物體連續(xù)三維形態(tài)測量的需要，高速、實(shí)時(shí)三維測量正在成為三維測量技術(shù)的發(fā)展趨勢。針對目前結(jié)構(gòu)光三維測量方法無法兼顧運(yùn)動(dòng)物體測量與測量效率難題，本文基于格雷碼編碼結(jié)構(gòu)光方法，對高速視覺三維測量、同步誤差補(bǔ)償算法、異構(gòu)并行運(yùn)算以及移動(dòng)三維測量等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。以

2、期實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的高速實(shí)時(shí)三維測量，并將該技術(shù)擴(kuò)展至工業(yè)檢測領(lǐng)域。
　　本文的主要研究內(nèi)容及取得的成果如下:
　　1.采用了一種基于高速視覺的投影和同步圖像獲取方法，將格雷碼結(jié)構(gòu)光編碼方法應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)物體三維測量中，利用縮短幀間投影與圖像獲取時(shí)間方法減小同步誤差。該方法可以突破了標(biāo)準(zhǔn)幀率的限制，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的連續(xù)三維測量;
　　2.基于物體運(yùn)動(dòng)信息估計(jì)方法，提出了一種“運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法”，利用物體本身的運(yùn)動(dòng)速度信息補(bǔ)償同步誤差

3、。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法可通過物體運(yùn)動(dòng)速度信息預(yù)測幀間像素位置，實(shí)現(xiàn)同步誤差補(bǔ)償，進(jìn)而獲得更加準(zhǔn)確的三維形態(tài)測量結(jié)果;
　　3.針對高速視覺中的大量圖像數(shù)據(jù)處理問題，本文采用CPU+GPU異構(gòu)并行計(jì)算模型，充分利用GPU的多核并行計(jì)算能力，加速三維形態(tài)測量算法。在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)了512×512像素分辨率下500幀/秒的運(yùn)動(dòng)物體實(shí)時(shí)三維形態(tài)測量;
　　4.對移動(dòng)三維形態(tài)測量技術(shù)進(jìn)行了研究，開發(fā)了一種機(jī)器人搭載用的高集成度實(shí)時(shí)測量