面向动态系统的数字光栅投影技术研究
发布时间：2022-01-14 02:39
条纹投影技术是目前一种非常流行的三维非接触测量技术,因其高精度、高速性、高分辨率、高鲁棒性而被广泛的应用在工业检测、逆向工程、医学诊断、文物保护等众多领域。目前条纹投影测量技术在静态测量方面已经相当成熟,但是在动态三维测量中由于受到运动的影响,测量速度和精度还不够高。目前大多提升测量速度的方法在测量精度方面都有一定程度的损失。其中,非线性误差、跳变噪声、运动误差、运动伪影是四种影响测量精度的主要影响因素。本文主要从这些动态测量存在的技术问题出发,力图研究一些相应的解决方法。减少投影的光栅幅数,是目前提升三维测量速度的一种解决途径。本文基于模板匹配和图形学操作的思想提出了一种阶梯类的相位解包算法,该方法利用单张code阶梯光栅获取了36频以上的光栅序列,仿真和实验证明该方法利对三维静态场景和三维动态场景均可获取高精度和高鲁棒性的测量。阶梯相位解包算法因其利用少量光栅投影而在动态测量领域被广泛研究,但是由于受到噪声和离焦的影响,阶梯光栅求解的光栅序列与包裹相位周期不一致,从而导致的跳变噪声成为了制约测量精度的主要因素,尤其应用在二值离焦投影测量中。本文总结现有的一些解决方法,并分析跳变噪声...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
动态三维人脸重建[7]
动态三维人脸的识别技术会更加方便快捷，因此动态三维测量在人脸识别方面有着重要的研究和发展意义。图1.2 为美国 Purdue University Song Zhang 教授课题组的动态三维人脸形貌[7]。图 1. 1 动态三维人脸重建[7]Fig 1.1 The reconstructed dynamic 3D face[7]2.仿生工程自然界中孕育着丰富多彩的生物，它们的行为和姿态一直是众多学者进行研究的方向，例如，一些昆虫的复眼，鱼类的鱼眼等[8-10]。但是动物界许多的特性由于科学技术的限制还未被人们所了解。采用三维动态技术进行运动形态的检测可以捕捉更加细节的生物特性，因此可以更深入的对生物特性进行探究。图 1.2 为本实验室采用二值离焦技术与多视角约束的方法对仿生鸟的运动姿态进行三维形貌测量，其测量速度为 303fps。更加细节的动态翅膀姿势获取，可以更好地研究翅膀
图 1. 2 动态仿生鸟的三维重建Fig 1.2 The 3-D reconstruction for dynamic bionic bird觉引导引导是采用视觉传感器对外部环境感知，然后获取二操作指导[11]，其广泛的应用在自动驾驶、质量检测、尺位和识别等。图 1.3 为蓝腕机器人公司（Bluewrist In车零部件进行装备[12]。但是，传统的视觉引导需要机扫描获取三维信息之后才能进行工件装配。基于动态得机器工作变得更加高效、快捷。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双目视觉的数控机床动态轮廓误差三维测量方法[J]. 刘巍,李肖,李辉,潘翼,贾振元. 机械工程学报. 2019(10)
[2]铁路车站安检人脸识别系统的应用研究[J]. 王辉麟,安然,史宏. 中国铁路. 2012(03)
[3]结构光测量中的高精度相位误差补偿算法[J]. 李中伟,王从军,史玉升,王圆圆. 光学学报. 2008(08)
[4]采用罗奇光栅离焦投影的位相测量轮廓术[J]. 苏显渝,周文胜. 光电工程. 1993(04)
博士论文
[1]用于目标三维探测的复眼系统设计研究[D]. 马孟超.中国科学技术大学 2014
硕士论文
[1]纳米三坐标测量机误差补偿及精度评定[D]. 周浩.合肥工业大学 2015
本文编号：3587640
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
动态三维人脸重建[7]
动态三维人脸的识别技术会更加方便快捷，因此动态三维测量在人脸识别方面有着重要的研究和发展意义。图1.2 为美国 Purdue University Song Zhang 教授课题组的动态三维人脸形貌[7]。图 1. 1 动态三维人脸重建[7]Fig 1.1 The reconstructed dynamic 3D face[7]2.仿生工程自然界中孕育着丰富多彩的生物，它们的行为和姿态一直是众多学者进行研究的方向，例如，一些昆虫的复眼，鱼类的鱼眼等[8-10]。但是动物界许多的特性由于科学技术的限制还未被人们所了解。采用三维动态技术进行运动形态的检测可以捕捉更加细节的生物特性，因此可以更深入的对生物特性进行探究。图 1.2 为本实验室采用二值离焦技术与多视角约束的方法对仿生鸟的运动姿态进行三维形貌测量，其测量速度为 303fps。更加细节的动态翅膀姿势获取，可以更好地研究翅膀
图 1. 2 动态仿生鸟的三维重建Fig 1.2 The 3-D reconstruction for dynamic bionic bird觉引导引导是采用视觉传感器对外部环境感知，然后获取二操作指导[11]，其广泛的应用在自动驾驶、质量检测、尺位和识别等。图 1.3 为蓝腕机器人公司（Bluewrist In车零部件进行装备[12]。但是，传统的视觉引导需要机扫描获取三维信息之后才能进行工件装配。基于动态得机器工作变得更加高效、快捷。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双目视觉的数控机床动态轮廓误差三维测量方法[J]. 刘巍,李肖,李辉,潘翼,贾振元. 机械工程学报. 2019(10)
[2]铁路车站安检人脸识别系统的应用研究[J]. 王辉麟,安然,史宏. 中国铁路. 2012(03)
[3]结构光测量中的高精度相位误差补偿算法[J]. 李中伟,王从军,史玉升,王圆圆. 光学学报. 2008(08)
[4]采用罗奇光栅离焦投影的位相测量轮廓术[J]. 苏显渝,周文胜. 光电工程. 1993(04)
博士论文
[1]用于目标三维探测的复眼系统设计研究[D]. 马孟超.中国科学技术大学 2014
硕士论文
[1]纳米三坐标测量机误差补偿及精度评定[D]. 周浩.合肥工业大学 2015
本文编号：3587640
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