双摄像机结构光三维测量系统自标定方法

针对双摄像机与投影仪结构光三维测量系统的标定问题,提出了极线约束条件下的自标定方法．依据极线约束理论,通过标定物上特征点与对应双摄像机的两个像点确定极线方程,建立了两个摄像机之间的平移和旋转关系矩阵．将多编码周期三角形灰度分布图案投射到标定物,获取特征点在投影仪上对应点的坐标,采用改进8点法建立投影仪与双摄像机关系矩阵的两个估计矩阵,利用对极距离为目标函数进行估计矩阵优化,得到双摄像机和投影仪的参数矩阵．采用该系统对平面和人脸进行了三维测量实验,结果表明平面测量的最大绝对误差不大于1．7mm,相对误差不大于0．18％,表明了该三维测量系统自标定方法的有效性．     

结构光双目测量系统标定方法

为了解决双目结构光测量系统参数不容易准确获取的问题,依据传统摄像机标定方法,结合结构光双目测量系统的特点,提出了CCD摄像机标定方法.通过对左右CCD摄像机采集得到的两幅标定模块的图像数据分析,按照"两步"标定法的思路,先得到平移向量R和旋转矩阵R等外部参数,再利用已知的空间距离求解到摄像机的成像模型需要标定的其他参数.实验数据表明,该方法可简便、准确地标定出CCD摄像机参数,方便了三维视觉测量工作,是一种有实用性的标定方法.     

基于格雷编码的彩色结构光快速三维测量技术

提出一种基于格雷编码原理的彩色结构光三维测量方法,通过向被测物体投影两幅彩色结构光栅,分析得到物体表面的三维信息,在保证测量精度和准确度的同时,提高了三维测量的速度。将格雷编码原则和容易辨别的颜色结合应用到彩色条纹编码中,得到序列周期唯一且编码周期起始位置任意的彩色条纹编码,克服了码间干扰,解码方法简单且精度高,适用范围广;利用三色相移法取代传统三幅相移法。实验结果表明,使用基于格雷编码原理的彩色结构光方法可以得到被测物体精确的表面高度信息。     

结构光编码的三维测量系统的插值定标方法

利用平移参考面获取的一组插值节点数据求得定标系数函数的三次样条函数,从而实现了对结构光编码测量系统的定标。结果表明,样条插值法在定标精度和速度两方面优于广泛应用于的平差法。     

表面三维形貌测量及其评定的研究

对表面三维形貌测量技术展开了较为全面的研究,测量过程由相移,采样,相位提取及数据处理等部分组成．整个测量系统采用激光为干涉光源,CCD为图像传感器,压电陶瓷提供微小位移,通过图像采集卡将干涉条纹采集到计算机内存．文中采用上述理论对标准样块进行了测量,计算机得到表面三维形貌图,根据建立的基准面分离出粗糙度信息,并由给出的参数评定数学模型,编制出合理的软件,计算出零件表面的三维参数．最后给出实验结果和分析,并提出下一步研究工作的设想．     

基于结构光图像法的三维脚型测量系统

随着计算机技术的发展，使得CAD／CAM系统得以实现，作为一种CAD／CAM系统的三维曲面测量系统也应运而生。本文论述了结构光图像法的概念，给出了三维脚型测量系统的硬件配置和软件系统的结构框图。     

光栅型结构光测量系统中CCD摄像机的标定

建立了CCD摄像机的畸变模型和实际成像模型,提出了一种利用计量块规标定CCD摄像机的新方法,并给出了详细的标定步骤。     

光切法显微镜测量三维表面形貌研究

介绍了利用光切法显微镜测量三维表面形貌．采用计算机对在光切法显微镜下拍摄的零件表面截面轮廓图象进行图象识别与处理,获得表面各个截面形貌的二维轮廓数据,通过样条插值获得三维表面轮廓形貌．     

基于交比不变性的相机镜头畸变标定研究

相机的标定对于整个摄影测量系统的精度起着至关重要的作用.主要研究了一种较为有效、易行的标定相机畸变参数的方法.标定物简单且容易获得,相机无须固定,可手持拍摄.利用交比不变的性质,拟合全视场的无畸变的虚拟网格,得到图像点的偏差,从而计算出畸变系数.最后通过比较畸变纠正前后空间点距离的测量,表明此方法可较为明显的修正镜头畸变,且简单易行.     

结构光三维视觉测量关键技术的研究

结构光作为一种主动式、非接触的三维视觉测量新技术,在逆向工程、质量检测、数字化建模等领域具有无可比拟的优势。为提高结构光视觉测量的精度、自动化程度,在一些关键技术上提出了有效的方法;并设计了基于标志点的数据拼接技术和移动式结构光三维视觉测量系统,扩大了结构光系统的测量范围;最后介绍了测量点云数据后期处理方面的研究成果。     

结构光法用于弹体尺寸测量

建立了弹性尺寸测量中３个关键数学模型,基于我法实现物体三维坐标值自动测量的通用数学模型,弹体长度测量数学模型及其于Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式拟合的直径测量数学模型,给出系统的测试流程 。     

三维面形位相测量轮廓术的研究

研究了物体三维面形对正弦光场的调制机理和位相测量轮廓术（PMP）基本原理，同时探讨了PMP的关键技术-相位去包裹的实现方法，在此基础上，开发了基于微机的全套应用软件，并以一个典型的复杂三维面形硬币为例，采用四步相移技术进行了实物测量，获得了较为满意的结果，实现了高精度、无接触的三维面形测量。     

三维曲面工件形状的归一化测量方法

介绍了一种全新的三维曲面工件形状的归一化测量方法，通过测量工件曲面上的若干条截面曲线的曲率函数而测得曲面工件的三维形状，并且验证了测量方法的实用可行性。     

双频投影栅线法物体轮廓测量技术研究

在光学投影栅线法测量物体三维轮廓理论的基础上,本文提出了双频投影栅线法物体轮廓测量技术,通过两种不同频率的光栅投影图,能够直接得到包含物体高度信息的绝对相位值,能够实现具有陡峭边沿物体的测量,实验结果表明,利用该方法能够显著提高物体轮廓测量精度.     

格雷码与相移结合的结构光三维测量技术研究

为了准确地获取投射光的投射角,本文引入了格雷码与相移结合的编码解码方法,该方法可对投射角空间进行连续划分.给出了针对本测量系统的相移投射图案及相位公式,再将该相位与采样点对应的格雷码结合可得到绝对相位,并给出了绝对相位到投射角的转换公式,从而确定采样点的投射角.本文还分析和解决了解码过程中存在的格雷码和相移周期错位问题,最后给出了重构仿真实验结果.     

零件轮廓表面检测与三维重构技术的研究

基于零件实物样件的几何模型反求技术已成为CAD/CAM领域的研究热点之一,现提出一种基于面结构光投影法的复杂零件轮廓表面检测与三维重构技术.此技术通过向被测物体表面投射条纹光栅,得到包含物体表面形状的畸变条纹,畸变条纹图像由CCD拍摄并传送至计算机,通过对畸变条纹图像的分析处理,得到被测物体表面的三维外形数据信息.根据检测得到的三维点云数据的特点,用基于曲率抽样的拓扑矩形阵列进行了NURBS曲面拟合.实验结果表明基于面结构光投影法的重构系统具有检测准确、快捷、非接触等特点,且能对复杂零件外形进行有效检测与三维重构.