基于线结构光的三维坐标测量技术研究

传统的口腔修复体三维点云数据测量技术难以满足精度要求。为此,提出一种基于线结构光的三维坐标测量方法。在摄像机标定过程中,采用最小二乘法计算光平面方程,使用平移扫描和旋转扫描获取物体表面三维数据,以避免求解摄像机内外参数。实验结果表明,重建后的三维模型可以满足高精度近景三维测量的要求。     

基于直线光流场的三维运动和结构重建

利用直线间运动对应关系,将像素点光流的概念和定义方法应用于直线,提出了直线光流的概念,建立了求解空间物体运动参数的线性方程组,利用三幅图像21条直线的光流场,可以求得物体运动的12个参数以及空间直线坐标．但是在实际应用当中,要找出这21条直线的光流场是很困难的,因此该文提出了运用解非线性方程组的方法,只需要6条直线的光流．就可以分步求出物体的12个运动参数,并根据求得的12个运动参数和一致的图像坐标系中的直线坐标,求得空间直线的坐标,从而实现了三维场景的重建．     

基于结构光的三维成像技术

就结构光三维成像的基本原理展开讨论,就投影图案的不同对结构光三维成像技术进行分类,对于每一类中选取其中具有代表性的几种方法进行描述,并给出三维成像技术的性能评价指标,对不同方法进行比较。介于定标精度对最终重建精度有着决定性的意义,我们对基于结构光三维成像系统的定标方法也作了简单介绍。     

基于线结构光扫描的足背三维轮廓重构

针对人体足背的三维建模问题,提出一种基于线结构光扫描的新型重构及测量方案。采用2台高分辨率CMOS摄像头,从不同角度拍摄照射在足背上的线结构光线,通过灰度重心法细化图像中的结构光线,经坐标转换获得足背的点云数据。对足背点云数据后跟处的盲区采用最小二乘曲线拟合法进行修复,并运用三维Delaunay网格化算法实现曲面重构,获得完整的足背三维轮廓。实验结果表明,该方案程序运行稳定,足部主要参数的绝对误差均小于4mm,具有较高的测量精确度。     

基于非对称双相机结构光的三维扫描系统

提出一种基于非对称双相机结构光的三维扫描系统方案。采用结构光法测量深度,采用非对称布置的两台相机,在不降低系统精度的情况下减少遮挡的影响。分析了系统中两相机的成像关系,提出了系统定标和深度测量的算法。实验结果表明,该方法是有效的。     

基于结构光的双路尺寸测量系统设计

近年来人们对出厂工件的要求越来越高,尺寸是评判其优劣的重要指标。市面上的工件尺寸测量,大多是高精度的接触式测量方法,需人工操作,费时费力。本文设计了一套基于双路结构光的尺寸测量系统,用于解决单目结构光视觉系统视场不足的难题,使用采集到的双视场数据进行数据融合拼接的方法进行三维还原,解决阴影问题的同时提高了测量精度。     

用于曲面轮廓测量的结构光视觉技术研究

复杂曲面零件在高新技术领域具有重要的应用价值,其面形测量技术逐渐成为制约这类零件制造性能的关键因素.结构光法属于一类非接触式三维测量方法,目前已成为机器视觉测量领域的重要分支.针对结构光法测量曲面轮廓涉及的关键技术问题,开展了国内外研究现状分析:阐述了结构光视觉系统装置的优化设计理念,分析了各类结构光编码算法的应用特点...     

基于相关匹配的结构光测量数据的融合方法

针对结构光三维测量中利用旋转平台进行数据融合提出了一种基于相关匹配的结构光测量数据的融合方法,利用相关物面进行匹配求出旋转平台的旋转角度,利用这个角度就可以实现对测量结果的三维数据融合。实验表明,该方法可行有效,可以达到较高的精度。     

基于相关匹配的结构光测量数据的融合方法

针对结构光三维测量中利用旋转平台进行数据融合提出了一种基于相关匹配的结构光测量数据的融合方法．利用相关物面进行匹配求出旋转平台的旋转角度．利用这个角度就可以实现对测量结果的三维数据融合。实验表明．该方法可行有效，可以达到较高的精度。     

基于二进制编码结构光测量系统的标定方法

针对基于二进制编码结构光的三维形貌测量系统,利用交比投影不变原理,提出了一种可同时标定摄像机模型参数与投影光平面方程参数的方法。另外,为了克服原系统只能求取部分光平面方程的缺点,利用靶标坐标系与摄像机坐标系之间的约束关系,提出了一种间接标定光平面一般方程的方法。本文阐述了该测量系统的测量原理,提出了标定方案,给出标定结果。实验结果验证了理论分析的正确性和应用的可行性。     

一种基于视觉的自由曲面三维测量系统

采用线结构光和单CCD摄像机构成自由曲面三维测量系统。探讨了摄像机标定、激光平面标定、被测物体点三维坐标计算及多视角测量数据融合等关键技术。在多视角测量数据融合中采用Screw理论，将坐标系关系求取中带约束的多变量非线性优化问题转化为线性方程组的最小二乘问题。简化了计算的复杂性，提高了求解过程的稳定性．进行了实验研究，给出了实验结果。     

基于灰度图像的三维曲面重建系统设计研究

文章运用阴影恢复形状方法,参照灰度图像,设计了一款三维曲面重建系统。首先,简要介绍系统设计相关的技术及原则。其次,介绍系统的总体设计、功能模块设计、软件设计。最后,开展系统测试实验。结果表明,文章设计的系统应用阴影恢复形状方法,参照灰度图像亮度,重建曲面三维形状,有效保证了产品开发的便捷性和高效性。     

基于线结构光扫描的结冰冰形三维测量

现有三维扫描仪进行结冰冰形测量时需喷涂显影剂,无法满足结冰生长过程3D冰形在线测量需求。为此,基于线结构光扫描,提出了结冰冰形三维测量方法,搭建了基于传送带的线结构光扫描冰形测量装置,对线结构光视觉测量系统进行标定,获取了摄像机和激光平面方程参数,采用改进的梯度重心法实现了低对比度冰体图像激光光带亚像素中心位置提取,结合标定结果计算了冰体轮廓线三维坐标,再根据传送带运动距离,对冰体轮廓线逐行拼接,得到整个冰体三维测量点云。实验结果表明,对半径已知的圆柱形冰块进行轮廓线测量,相对误差为0.157 mm。     

基于面结构光的三维内轮廓测量系统数学建模

提出了一种非接触式快速获取三维内轮廓尺寸的检测方法--面结构光投影测量法,基于该法设计了一种光电探测装置,用于对内表面呈圆台体的钢管内尺寸进行测量;分析了该装置在测量时的光路结构原理,建立相应的数学模型,在CCD拍摄的图像中,根据此模型,成像光斑质心的二维坐标值可转换为对应的空间三维坐标值,从而计算钢管不同截面内轮廓尺寸以及母线长度,进而获得完整的三维内轮廓形状信息;根据实验结果表明,该测量模型是正确且可行的.     

用格雷编码结构光法测量三维面形

采用以格雷编码结构光投影技术为基础的非接触式三维面形测量法构建了一个三维形貌测量系统,并进行了测量实验;该系统主要由一台LCD投影仪,一台LCD摄像机和一台PC机组成,LCD投影仪在计算机控制下向被测物表面投影一系列由黑白相间的条纹构成的图案,然后由CCD摄像机依次接收经被测物表面调制后的图案,并传送给计算机存储以等待处理,计算机接收完一组图像后,依次对其进行去阴影噪声、二值化、编码等处理,从中提取高度信息,最后根据提取的信息进行三维重构,结合实验,论述了系统的搭建及格雷编码三维测量方法的实现过程,对其中的系统调整和图像处理部分做了重点介绍,并给出了实验结果。     

结构光与双目视觉相结合的三维测量

在三维测量技术中,传统的双目立体视觉方法计算量大,对没有明显特征的图像,匹配精度较低。本文将基于结构光的三维测量技术与双目成像技术相结合,解决了特征点搜索的困难,提高了测量的精度。与传统结构光成像技术相比,采用常规的双相机立体标定,不需要进行投影仪标定,降低了系统的复杂性,提升了系统的可操作性和灵活性。最后,运用该技术进行三维测量实验,测量结果表明了该技术的可行性。     

基于双目视觉的二次曲面体三维结构重建

该文利用空间二次曲线的投影不变性,提出一种从两个透视投影图对空间二次曲面体轮廓重建的方法。根据双目立体视觉的成像模型计算匹配边缘点的三维坐标,最后使用非线性最小二乘法曲线拟合实现轮廓的三维重建。实验结果表明,该方法能够有效地重建出空间中任意摆放的二次曲面体的轮廓边缘,较之以往的重建方法具有较高的重建精度。     

基于VTK的三维点云曲面重建研究

针对三维点云数据重建效率低、不能实时交互等问题,利用鲁棒性强的Power Crust算法和三维可视化类库Visualization Toolkit (VTK)的良好并行机制与强大的图像处理能力,实现了三维点云数据曲面快速重建.该算法使用Power Crust对三维点云进行曲面重建,接着对得到的网格进行线性调整、简化和平滑,最后引入VTK进行渲染、绘制、显示,并实时交互.实验结果表明,该算法可以加快散乱点云数据的重建速度,较好地保持了点云数据的拓扑结构,提高了曲面重建的精确性和鲁棒性,且交互性强,适合实时处理.