編碼光三維測量系統(tǒng)標(biāo)定與拼接技術(shù)研究.pdf

1、基于編碼光的三維測量是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，在諸多領(lǐng)域中都有較為廣泛的應(yīng)用，這促使編碼光技術(shù)得到了快速的發(fā)展，進(jìn)而提高測量精度便是該領(lǐng)域不斷追求的目標(biāo)。本課題“編碼光三維測量系統(tǒng)標(biāo)定與拼接技術(shù)研究”從系統(tǒng)標(biāo)定與系統(tǒng)拼接兩方面為落力點(diǎn)，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足分別提出改進(jìn)的算法方案，以期達(dá)到提高編碼光三維測量系統(tǒng)精度的預(yù)期。
　　針對系統(tǒng)標(biāo)定方法中存在因受投射圖案抗干擾性低影響標(biāo)定精度的現(xiàn)象，提出采用縱橫相移編碼光與平面模

2、板相結(jié)合的標(biāo)定方法。首先確定系統(tǒng)標(biāo)定部分中的攝像機(jī)標(biāo)定方法為具有高標(biāo)定精度的基于平面模板的張正友攝像機(jī)標(biāo)定法，并將其標(biāo)定模板同時(shí)作為投影儀標(biāo)定模板結(jié)合縱橫相移編碼光對投影儀進(jìn)行標(biāo)定;然后建立系統(tǒng)標(biāo)定模型，依次對攝像機(jī)標(biāo)定算法與投影儀標(biāo)定算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，標(biāo)定后各標(biāo)定參數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)值的最大相對誤差為0.03％，驗(yàn)證了投影儀標(biāo)定方法的正確性。針對系統(tǒng)拼接方法中存在因待測物信息遮擋與外來誤差疊加的現(xiàn)象，提出采用基于六面體模板靶標(biāo)的

3、系統(tǒng)拼接法。首先對拼接原理的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行嚴(yán)格推導(dǎo)得出拼接算法;然后設(shè)計(jì)彩色六面體模板靶標(biāo)，再后針對靶標(biāo)面的識別存在的顏色失真提出顏色校正方法;針對靶標(biāo)標(biāo)志點(diǎn)識別提出采用Harris識別算法;最后對該系統(tǒng)拼接法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明:顏色校正后的誤差僅為校正前的百分之一，且標(biāo)志角點(diǎn)的識別度滿足標(biāo)定實(shí)驗(yàn)需要，驗(yàn)證了該系統(tǒng)拼接方法的可行性。
　　對本文三維測量系統(tǒng)中的標(biāo)定與拼接算法及相關(guān)理論進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先從硬件實(shí)驗(yàn)平臺的搭建，