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。     

基于结构光的三维测量及重建技术

本文介绍了利用结构光实现三维信息获取和重建的方法。该方法是利用结构光和ＣＣＤ摄像机构成的视觉系统对物体扫描,获取物体可视表面的相对三维坐标,建立不同视点下物体可视域的三维描述。通过对这些离散三维描述的拟合,获得寒带的物体三维描述,建立该物体的几何模型。该技术对拟实制造、仿真加工等应用领域具有重要的意义。     

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。     

基于片光的货车侧面防护栏安装尺寸测量

提出了一种基于片光的货车侧面防护装置安装尺寸的测量方法;将线激光光源和摄像机固定在线性传动机构上,通过装置的线性移动,使激光光束在货车侧表面上产生移动,并用相机采集运动过程中的图像,利用激光三角法原理,对采集到的时序图像进行处理,实现对货车侧表面轮廓的三维重建,从而实现对货车侧面防护装置安装尺寸的测量;该方法避免了在普通视觉二维测量过程中,由于防护栏与前后轮胎不共面而造成的测量误差;通过对搭建的实验平台进行的研究表明,测量误差小于1 mm,远小于原二维测量方案测量精度10 mm,完全满足系统设计的要求。     

基于点云配准的人脸三维尺寸测量

接触式人脸三维尺寸测量易损坏表面特征,依赖于特征点标定,常含冗余信息.针对该问题,提出一种基于结构光与多视图图像点云配准的非接触式人脸三维尺寸测量方法.首先利用改进的迭代最近点算法建立转换函数,求出尺度因子、旋转矩阵和平移向量;然后基于模糊C均值算法对人脸面部进行聚类分割以获得候选区域;针对人脸表面离散点云不平整问题,...     

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。     

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。     

基于线结构光和足底扫描的足部参数测量研究

针对现有足部轮廓三维重构方法精度低,鲁棒性差,成本昂贵且不符合实际足部生物力学研究要求等问题,设计了一种利用光学测量技术实现无接触式足部参数测量的系统。该系统一方面通过对足底扫描图像处理,构建足底轮廓点云,分割足底压力区域,计算足底相关参数;另一方面利用线结构光技术,重构足面轮廓,将足底轮廓点云与足面轮廓点云在系统规定世界坐标系内融合,形成完整足部轮廓点云,根据定义计算足部围度等足部系列参数。通过搭建相应硬件平台对多组人体足部进行测量,实验结果表明系统能够快速、精确地完成足部三维重构,具有很好的鲁棒性。     

图像拼接技术在大尺寸物体测量中的应用

研究利用图像拼接技术把几张有重叠部分的图像拼接成一幅大视角高分辨率图像,应用于大尺寸物体的图像还原。试验几种拼接算法,得到算法运行时间和算法获得的物体特征数目等参数作为算法优劣评价标准。实验表明:对同一幅图像,FAST角点检测算法在31.2967 ms内检测到159个特征点,相比于其他检测算法,具有更快的运行时间和更高的检测精度。     

线结构光视觉测量系统的标定方法

线结构光视觉测量技术是目前广泛应用的一种非接触测量技术。根据线结构光传感器的特点，本文提出了用一种圆阵列靶标及一维工作台组成的坐标系统，用以标定澍量系统参数，同时引入代数射影几何中的交比不变原理，结合光平面上空间点的共面性，解决了对抽象光平面的定位问题，并建立了相应的参数模型。最后，通过标准量块的检测实验，此系统得到了验证。     

基于光电扫描的网络式大尺寸测量系统定位算法研究

wMPS( workspace Measuring Position System)是一种新型的网络式大尺寸测量系统.与基于角度交会的定位方法相比,基于光平面交会的定位算法避免了方位角的计算,消除了发射器装配误差的影响.通过对两种算法的证明和比较,分析了主要误差来源,并通过实验进行了验证.实验结果表明,在6m×6m×3...     

基于彩色结构光的实时三维重建

提出一种新颖的基于彩色结构光的实时三维重建方法RRCS（Real-time 3D Reconstruction based on Color-coded Structured light）,利用投影在物体表面的彩色结构光的彩色信息,快速准确地还原相位,计算出物体的高度,最终重建物体的三维模型。针对RRCS的特殊性,设计了基于拓扑排序的解相位算法,以及针对点线的快速三角网化算法。实验结果表明,RRCS对设备的要求低,效果较好,具备基本的实时性能。     

结构光测头嵌入式系统的设计与实现

基于结构光照明技术的三维形面测量系统,通常采用图像采集卡完成图像采集,由计算机进行图像处理.这种测量模式难以满足实时性要求较高的场合.本文以DSP为核心,设计一种嵌入式结构光图像处理系统,采用以太网接口与计算机通讯,结合方向模板与重心法实现激光条纹中心的亚像素级提取.实验表明,该系统极大的减轻了计算机的负荷,有效的提高了测量的实时性.     

基于LabVIEW的零件尺寸测量系统

本文利用NI公司的图像采集卡，在LabVIEW平台下开发了零件尺寸测量系统。通过对此系统的实验研究，证明系统具有较高精度。     

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.     

结构光测量系统的投影仪标定方法研究

传统单目视觉结构光测量系统通过解相位间接计算被测物的高度信息,系统约束性过强、不易操作、且标定精度较低.将双目立体视觉原理引入单目结构光视觉测量系统,根据投影仪图像坐标和摄像机图像坐标的对应关系,将投影仪当作一个逆向的相机,建立了投影仪模型,使用成熟的相机标定算法对投影仪进行标定.再配合四步相移法和基于多频外差原理的时域相位展开法,实现条纹图像的快速精确解相位.相对于传统的单目视觉结构光测量系统,本方法具有单目视觉系统操作简单、鲁棒性强的特点,同时也可以达到双目视觉测量的精度.实验结果表明,这种方法的投影仪标定精度达到了实际应用的要求.     

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。