基于相位匹配的自由曲面雙目視覺(jué)測(cè)量方法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展,具有自由曲面形狀的產(chǎn)品越來(lái)越多,對(duì)其加工和測(cè)量精度的要求也越來(lái)越高,如何快速、準(zhǔn)確地測(cè)量自由曲面產(chǎn)品的三維信息,是工業(yè)領(lǐng)域急待解決的技術(shù)難題。視覺(jué)測(cè)量因具有測(cè)量速度快、幅面廣、精度高等優(yōu)點(diǎn),成為自由曲面測(cè)量方法中的研究熱點(diǎn)?；谙辔黄ヅ涞碾p目視覺(jué)測(cè)量法是實(shí)現(xiàn)自由曲面測(cè)量的主要視覺(jué)方法之一。本文以自由曲面的三維測(cè)量為目標(biāo),搭建了雙目視覺(jué)測(cè)量平臺(tái),并對(duì)基于相位匹配的雙目視覺(jué)測(cè)量方法中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究

2、。其內(nèi)容包括:
　　(1)針對(duì)傳統(tǒng)攝像機(jī)畸變校正模型的局限性和現(xiàn)有光束平差方法存在的問(wèn)題,推導(dǎo)了像素坐標(biāo)系下的畸變校正等效模型?；谠摰刃Ｐ?對(duì)光束平差數(shù)學(xué)關(guān)系式作了修正,并使用修正的光束平差數(shù)學(xué)關(guān)系式對(duì)攝像機(jī)參數(shù)進(jìn)行非線性?xún)?yōu)化。該方法能有效地避免光束平差優(yōu)化過(guò)程中容易出現(xiàn)病態(tài)矩陣的問(wèn)題,獲得較高的標(biāo)定精度。
　　(2)對(duì)多頻外差相位展開(kāi)過(guò)程中,誤差的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了分析,給出了多頻外差相位展開(kāi)與外差光柵頻率之間的關(guān)系,并通

3、過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證,為多頻外差光柵頻率的選擇和外差相位展開(kāi)誤差的減小提供了新的思路。
　　(3)針對(duì)雙目視覺(jué)圖像中陰影區(qū)域相位混亂對(duì)立體匹配的干擾問(wèn)題,定義了相位相似度函數(shù)。利用該函數(shù)對(duì)立體匹配過(guò)程進(jìn)行約束,能有效抑制陰影區(qū)域混亂相位對(duì)立體匹配的干擾,達(dá)到快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)立體匹配的目的。
　　最后,使用本文的雙目視覺(jué)三維測(cè)量方法,對(duì)葉片、球體、石膏頭像等具有自由曲面形狀的物體進(jìn)行了三維測(cè)量或模型重構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文的三維測(cè)