导　　师： 游林儒

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 近年来,随着现代科技的迅速发展,传统的接触式三维测量技术由于本身的种种局限,其已经无法满足高效、数据全面的测量要求。因此,出现了多种光学非接触式三维测量技术,而在现有的光学三维测量技术中,基于线结构光的三维测量技术以其测量精度高及实时性而受到广泛应用。所以,对线结构光的三维测量系统的相关技术进行研究对逆向工程及智能制造等行业的发展意义重大。本文在设计的线结构光三维测量系统的实验平台上,首先对摄像机的参数标定,线结构光平面的标定,其次通过摄像机采集到线结构光投射到被测物体表面形成的光条纹图像,对光条纹图像进行去噪预处理和光条纹中心的提取后,根据获得的三维点云坐标数据进行三维重建。本文就是对前面所述的几大关键技术进行深入研究,最终得到高精度的三维测量系统,且主要工作和创新点如下:1、在分析主动视觉测量方法的基础上,搭建了基于线结构光三维测量系统模型,同时对线结构光的测量原理即激光三角法进行了详细的分析介绍。2、从摄像机的模型及标定理论入手,研究了现有方法中对角点检测的不足及结合标定板图像的角点特征,提出基于对称方差算子的角点检测算法,同时和基于Harris算子的角点检测方法进行实验对比分析。3、研究线结构光光条纹图像的特性后,提出改进的中值滤波算法,该算法能够较好的对光条纹图像进行去噪的同时还能保留住光条纹的边缘特征。为了更好的提取出光条纹中心点的信息,本文提出基于梯度算子的加权重心法,且进行了实验验证。4、最后,运用本文搭建的线结构光三维测量平台,对被测物体进行表面三维点云数据的测量及对测量的点云数据在MATLAB平台上进行三维重建的实验仿真,实验结果表明测量精度高效果良好。

关 键 词： 线结构光 摄像机标定 三维测量 角点检测 光条纹中心提取

领　　域： []