基于格雷编码光栅的双目立体扫描仪关键技术研究

发布时间：2021-10-02 00:14

　　三维测量是测量领域近年来兴起的一项热门技术,相比较传统的二维测量,具有信息量大、可视性好、美观等众多优势,将成为将来视觉展示与重现方向的主要手段。在三维测量与重建技术中,如何寻找一种即简便又快捷的实现方式就成了一大难题。而基于人体仿生学而设计的双目立体扫描仪,很好的解决了这一问题,拥有广阔的发展前景。本文重点介绍了双目立体扫描仪实现中的几个关键技术,并在实验室环境下利用自行搭建的硬件平台与开发的软件图像处理系统,进行了可行性方面的实验。该实验项目是北京市学术创新团队计划“三维信息获取与应用处理技术”和国家自然科学基金“城市三维空间信息一体化建模与表达关键技术研究”等科研项目的组成部分。本文主要涉及的内容如下:1、介绍了计算机视觉方面的基础知识,以及实验系统的三坐标系（包括像平面坐标系、摄像机坐标系与世界坐标系）之间的转换关系。在此基础上,可以根据两摄像机之间的视差,利用方程组,得到被测点的深度数据。2、对组成系统的硬件设备进行了分析介绍,并选取了在当前条件下性价比最高的CCD镜头与采集卡。设计了双目立体扫描仪的机械结构,得出了其测量范围。3、提出了采用格雷码光栅进行结构光定位的方法,并... 

【文章来源】：首都师范大学北京市

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Basle:相机参数

嗦牍庹さ乃?苛⑻迳?枰枪丶?际跹芯康?6页共62一页图6一6右摄像机标定图2图6一7丫不摄像机标定图3图6一8右摄像机标定图46.1.3标定实验所得标定数据最终我们实验得到的标定参数如下:(l)左摄像机:模板坐标系到摄像机测量坐标系的旋转矩阵:门JJI111|||||{0·9‘37‘50·003568一0·405340R一10·0006990·9999460·0’。352LO·406355一 0.0097430.913563模板坐标系到摄像机测量坐标系的平移矩阵:_)一7·49965’)1·=…一2·569082{L73()·164774」

对于计算得到的深度数据，借用已成熟的建模方法，利用 3DMAX等计算一机建模工具，我们就可以根据所得到的深度数据，建立物体的三维模型。对上述两种情况下的实验，我们对其进行对比。如图6一33所示，可以发现，在对复杂文件面进行测量时，如果其景深较深，并且有空洞的部分，因些该部分数据的测量会有一些问题，容易出现误码的情况。图6一33对不同测量物的比较因此，在我们选择连续的曲面进行测量时，该双目立体扫描仪的效果将达到最好，如对车辆外壳等设备进行扫描。由于多种的原因，我们的扫描仪模型中存在着测量的误差。如由于摄像机本身存在的畸变和测量中的计算误差，会对最终数据产生一定的影响。同时，由于光学原因

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本文编号：3417619