【摘要】：三維測量技術(shù)能夠?qū)⒍S信息轉(zhuǎn)化為三維數(shù)據(jù),采用結(jié)構(gòu)光掃描與圖像處理技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)形貌三維數(shù)據(jù)非接觸檢測。此項(xiàng)技術(shù)在逆向設(shè)計(jì)、仿形加工、文物保護(hù)及重建人體結(jié)構(gòu)方面有廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,在總結(jié)現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上,提出了一種基于振鏡掃描結(jié)構(gòu)光攝像測量系統(tǒng)的目標(biāo)快速三維形貌測量方案,設(shè)計(jì)了可實(shí)現(xiàn)對被測物體高精度、高效率、易操作且攜帶方便的的三維測量裝置。本文介紹了三維攝像測量系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和測量原理,通過對測量系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模推導(dǎo)出被測物體的三維坐標(biāo)。通過對標(biāo)定板的多次擺放,根據(jù)各器件的位置關(guān)系對系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)定。利用LabVIEW軟件控制振鏡掃描器偏轉(zhuǎn)驗(yàn)證其測量范圍與光斑誤差精度。在不同測量深度情況下,對物體進(jìn)行形貌測量,分析誤差原因,提出解決方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本系統(tǒng)滿足實(shí)驗(yàn)預(yù)期指標(biāo),系統(tǒng)確實(shí)可行。同時(shí),通過后期的深入研究,可推廣到其他領(lǐng)域,具有很好的發(fā)展前景。
【圖文】：

圖 1.1 非接觸式測量方法分類常用的激光測量方法進(jìn)行簡要描述：技術(shù)：激光器發(fā)射點(diǎn)激光到被測物體表面，通過傳感器被測物體的三維坐標(biāo)。技術(shù)：激光器發(fā)射激光光束經(jīng)過透鏡擴(kuò)束后形成一條線過線激光在被測物體表面的凹凸?fàn)顩r，得出被測物體的技術(shù)：激光器發(fā)射面激光到被測物體表面，通過傳感器視覺技術(shù)還原被測物體的三維信息。式測量技術(shù)，我們通常采用激光掃描測量法。在激光掃掃描器可用在激光打標(biāo)、激光舞臺、物體輪廓提取等領(lǐng)景，本文提出了一種基于振鏡掃描的結(jié)構(gòu)光三維攝像測學(xué)術(shù)意義和實(shí)用價(jià)值。的目的和意義術(shù)能夠通過一定的測量方法將二維信息轉(zhuǎn)化為三維立體

為了減少測量時(shí)間，，需要更多的灰度級編碼圖案，Giigring 很好的驗(yàn)證了這項(xiàng)技術(shù)的可行性。混合編碼是將時(shí)間編碼和空間編碼結(jié)合起來，將 傳統(tǒng)的二進(jìn)制圖案轉(zhuǎn) 變，通過鄰近邊緣處理減少圖案張數(shù)。（2）空間編碼技術(shù)空間編碼技術(shù)適用于測量動態(tài)物體表面，每個像素點(diǎn)都通過鄰近的像素點(diǎn)來獲取代碼。分為非形式編碼、De Bruijin 序列編碼和 M 矩陣編碼三種。非形式編碼編碼由 Boyer 和 Kak 提出。通過多個裂縫顏色圖案獲得。De Bruijin 序列編碼可以避免鄰近像素重復(fù)的現(xiàn)象，設(shè)每個像素點(diǎn)長度為 x，而每個字母中有 y 個符號，利用 xy的周期性使每個長度 x 的子序列只出現(xiàn)一次。M 矩陣編碼是將 M 設(shè)為隨機(jī)矩陣，且 M 為 r v矩陣，利用矩陣形式進(jìn)行圖案編碼。（3）直接編碼技術(shù)直接編碼技術(shù)可以分為灰度級編碼和彩色編碼兩種。直接編碼技術(shù)，將特定的顏色或灰度值分配給圖案的每個像素點(diǎn)，但是這種方法分辨率較低，易受噪聲等影響，并且由于圖像會有周期性而產(chǎn)生帶誤差的重構(gòu)現(xiàn)象。圖 1.3 為 Sato 提出的彩虹圖案。
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41

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本文編號：2583453