基于振镜扫描的结构光三维摄像测量技术研究

发布时间：2020-02-28 11:46

【摘要】：三维测量技术能够将二维信息转化为三维数据,采用结构光扫描与图像处理技术,可以实现目标形貌三维数据非接触检测。此项技术在逆向设计、仿形加工、文物保护及重建人体结构方面有广泛应用。本文结合国内外发展现状,在总结现有成果的基础上,提出了一种基于振镜扫描结构光摄像测量系统的目标快速三维形貌测量方案,设计了可实现对被测物体高精度、高效率、易操作且携带方便的的三维测量装置。本文介绍了三维摄像测量系统的总体结构和测量原理,通过对测量系统进行数学建模推导出被测物体的三维坐标。通过对标定板的多次摆放,根据各器件的位置关系对系统进行现场标定。利用LabVIEW软件控制振镜扫描器偏转验证其测量范围与光斑误差精度。在不同测量深度情况下,对物体进行形貌测量,分析误差原因,提出解决方案。实验结果表明,本系统满足实验预期指标,系统确实可行。同时,通过后期的深入研究,可推广到其他领域,具有很好的发展前景。
【图文】：

图 1.1 非接触式测量方法分类常用的激光测量方法进行简要描述：技术：激光器发射点激光到被测物体表面，通过传感器被测物体的三维坐标。技术：激光器发射激光光束经过透镜扩束后形成一条线过线激光在被测物体表面的凹凸状况，得出被测物体的技术：激光器发射面激光到被测物体表面，通过传感器视觉技术还原被测物体的三维信息。式测量技术，我们通常采用激光扫描测量法。在激光扫扫描器可用在激光打标、激光舞台、物体轮廓提取等领景，本文提出了一种基于振镜扫描的结构光三维摄像测学术意义和实用价值。的目的和意义术能够通过一定的测量方法将二维信息转化为三维立体

为了减少测量时间，，需要更多的灰度级编码图案，Giigring 很好的验证了这项技术的可行性。混合编码是将时间编码和空间编码结合起来，将 传统的二进制图案转 变，通过邻近边缘处理减少图案张数。（2）空间编码技术空间编码技术适用于测量动态物体表面，每个像素点都通过邻近的像素点来获取代码。分为非形式编码、De Bruijin 序列编码和 M 矩阵编码三种。非形式编码编码由 Boyer 和 Kak 提出。通过多个裂缝颜色图案获得。De Bruijin 序列编码可以避免邻近像素重复的现象，设每个像素点长度为 x，而每个字母中有 y 个符号，利用 xy的周期性使每个长度 x 的子序列只出现一次。M 矩阵编码是将 M 设为随机矩阵，且 M 为 r v矩阵，利用矩阵形式进行图案编码。（3）直接编码技术直接编码技术可以分为灰度级编码和彩色编码两种。直接编码技术，将特定的颜色或灰度值分配给图案的每个像素点，但是这种方法分辨率较低，易受噪声等影响，并且由于图像会有周期性而产生带误差的重构现象。图 1.3 为 Sato 提出的彩虹图案。
【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】：TP391.41

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本文编号：2583453