基于单目结构光的手型、脚型三维轮廓测量系统设计

随着人们生活水平的提高，定制化产品也逐渐实现大众化。产品的三维参数快速精确获取是定制化产品的前提。基于结构光三维测量技术，搭建了用于手型、脚型三维轮廓测量的光机结构平台，实现了视觉旋转装置与测量对象的运动轨迹分开，保证了系统可以对测量对象无接触、简便地采集图像信息。另外，结合逆相机系统标定技术、条纹编码技术、三频外差解相技术、点云配准技术等搭建软件分析平台，集合了相机投影仪控制及标定、图像采集、三维重建，点云处理等功能。通过该软件平台可以快速进行系统标定和对数据图采集和处理，获取测量对象的三维点云数据，得到手模的三维轮廓信息。最后，进行了相机和投影仪标定实验、基于手模的三维重构实验。相机和投影仪标定的重投影误差分别为0.04和0.1像素，标定结果较好。系统标定参数结合解相得到的相位可以对手模的三维重构，不同角度重构的点云进行配准融合，得到完整的手模点云，实现了手模三维参数的获取。通过系统验证了所提出方案的可行性以及有效性。本方案为手型和脚型的定制化数据获取提供有效的解决方案，有望用于相关产品的生产制造。