扫描式激光三维测量系统的研究

发布时间：2017-04-08 06:03

  本文关键词：扫描式激光三维测量系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：三维测量技术是目前国内外研究的热点之一,广泛应用于智能裁衣、古代文物的数字建模、虚拟空间的创建、工业自动化检测及医学检测等领域。本文针对人体外形重建及工业生产中工件尺寸检测问题,开展了扫描式激光三维测量技术及其测量系统研究,对提高工业自动化检测水平具有重要意义。论文在分析三维测量原理的基础上,提出了一种基于光学三角测距原理的便携式全视角旋转扫描式三维测量系统的总体设计方案,建立了测量系统的数学模型,实现了尺寸的三维非接触测量。研究了测量系统的定标方法,采用平面定标技术,实现了传感测头中的相机参数、激光平面参数、测头转动角度等参数的定标。基于经典steger条纹中心提取算法,采用背景减除和多阈值分割技术,提出了一种线条光中心像素坐标提取算法,提高了测量速度。利用C++设计了图像采集、图像处理、系统定标、运动控制、三维重建等测量系统软件模块,为测量系统的开发奠定了基础。利用标准件对系统的测量精度进行了验证,实验结果表明,所研究的扫描式激光三维测量系统满足技术指标要求。
【关键词】：激光扫描 三维测量 系统定标 三维重建
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN249
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 研究目的及意义8-9
• 1.2 三维测量技术的国内外研究现状9-13
• 1.3 论文的主要研究内容与主要技术指标13-15
• 第二章 扫描式激光三维测量系统的总体结构及测量原理分析15-29
• 2.1 系统扫描测量方案的选取15-17
• 2.2 系统的总体结构17-21
• 2.3 系统测距的基本原理21-23
• 2.4 CCD相机计算模型23-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 扫描式激光三维测量系统定标方法的研究29-39
• 3.1 三个CCD相机的定标29-31
• 3.2 结构光的平面方程定标31-35
• 3.3 转动测头的定标35-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 线条光中心坐标提取的研究39-45
• 4.1 图像分割39-42
• 4.2 线条光的细化42-43
• 4.3 实验结果43-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第五章 扫描式激光三维测量系统软件的设计45-50
• 5.1 图像采集模块45-46
• 5.2 图像处理模块46-47
• 5.3 系统的定标模块47-48
• 5.4 系统运动控制模块48
• 5.5 三维重建模块48-49
• 5.6 本章小结49-50
• 第六章 扫描式激光三维测量系统精度验证50-54
• 6.1 测量系统的误差来源50-51
• 6.2 测量系统三维重建的精度验证51-53
• 6.3 本章小结53-54
• 第七章 总结与展望54-56
• 7.1 主要研究工作总结54-55
• 7.2 本文主要的创新工作55
• 7.3 前景展望55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-58

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本文编号：292201