基于结构光的小视场三维测量方法研究与系统开发

发布时间：2024-04-20 15:52

　　随着精密制造技术的发展,复杂零件表面及其微小结构特征的精密三维检测已成为工业界的共性需求。这些零件表面结构特征复杂,制造精度高,对其进行高效高精度的三维形貌测量是当前面临的重大挑战。国内外学者针对这一难题,提出了多种非接触式光学测量方法,如共聚焦显微、白光相移干涉、相移显微条纹法、被动视觉法、时空立体视觉法和结构光技术等,但仍然存在测量精度与效率的问题。结构光测量技术具有结构简单、视场大及速度快的特点,但如果要提高测量精度,往往要投射大量的条纹图案,使整体测量速度降低等问题,限制了其在自动化生产线的在线测量应用。针对该技术存在的相关问题,本文在结构光图案编码、条纹投影加速、系统标定算法等关键技术研究的基础上,提出一种快速高精度的三维测量新方法,包括一种新的变倍率多波长相位展开算法、基于可编程投影仪的条纹投影加速方法、一种改进的标定板图案及特征点查找算法和基于特征点映射的系统标定算法,在保证系统测量精度的同时提高三维测量的效率,解决微小结构特征的精密测量问题。本文的主要内容概括如下:(1)深入调研国内外非接触式三维形貌测量方法,对现有的方法从原理、结构和适用对象三个方面进比较,分析,同时...

【文章页数】：116 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2测量点不同聚焦程度图像

图1-2测量点不同聚焦程度图像[15,16]Fig.1-2ImagesofpointSindifferentfocusingdegree如图1-3所示，光强变化曲线的峰值即为图像高频信号量最大处，其对置即为测量点高度值，找出待测物上所有点的光强变化曲线峰....

图1-10理想的双目视觉模型

[23]Fig.1-10Idealbinocularvisionmodel2、理想的双目三维重建模型如图1-10所示，两个相机在理想状态下对准，在该模型下根据相似三角形的关系容易推导出深度Z值：T()==(110)然而在现实中几乎不可能将相机放....

图1-11真实情况下的双目模型

(110)然而在现实中几乎不可能将相机放置到对准，通常相机是如图1-11的情形，因此要利用上述三角原理公式进行三维重建前要先对相机进行数学模型校正，将两个相机的像平面进行重投影使其对准。相机标定出旋转和平移矩阵R,T及畸变参数后，就可以利用这些结果来进行校准，使其图像严格对....

图1-12立体校正流程

机的像平面进行重投影使其对准。相机标定出旋转和平移矩阵R,T及畸变参数后，就可以利用这些结果来进行校准，使其图像严格对准，立体校正的流程如图1-12所示，图中所示的是一个后向校正过程。对于校正图像（c）中的每一个整型像素，查找它在非畸变图像(b)上的坐标，并用这些坐标回溯在原始图....

本文编号：3959639