隨著社會生活的不斷發(fā)展,人們迫切的需要一種能夠?qū)⒍S圖像信息轉(zhuǎn)換為三維數(shù)據(jù)的方法。三維測量技術(shù)作為一種能夠計(jì)算得到三維信息的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,三維測量技術(shù)分為接觸式和非接觸式兩種。非接觸式在測量時(shí)不需要接觸被測物體,因此不會給被測物帶來損傷,并且具有速度快、精度高,能夠?qū)崿F(xiàn)全自動化測量的優(yōu)點(diǎn),被多種領(lǐng)域認(rèn)可使用,如工業(yè)檢測、逆向工程、人體建模、文物保護(hù)、醫(yī)療健康等領(lǐng)域。本文提出一種基于小波脊定位彩色編碼光的三維測量系統(tǒng),主要研究內(nèi)容如下:1.對結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。首先,分析腹部測量需求,進(jìn)行硬件的選型。接著,分析結(jié)構(gòu)光三維測量的原理,主要對射影幾何模型進(jìn)行研究。最后,對相機(jī)的標(biāo)定原理和投影儀的標(biāo)定原理分別進(jìn)行了詳細(xì)介紹。2.使用小波變換輪廓術(shù)用于三維測量。首先,研究不同尺度下小波變換,求出其小波脊,提取小波脊處的小波變換系數(shù),求取包裹相位,減少誤差。接著,提出一種新穎的類白光干涉的彩色編碼條紋圖案,投影時(shí),只需要一幅圖像即可,提高投影拍攝的速度。最后,闡述絕對相位求取原理。3.基于上述三維測量原理設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng),用于三維測量時(shí)的快速測量。首先,闡述軟件系統(tǒng)的適用開發(fā)環(huán)境。接著,詳... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

三坐標(biāo)測量機(jī)Fig.1-2Coordinatemeasuringmachine

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-8-用于三維物體的測量，該方法比傳統(tǒng)方法精度高，并且解決了離焦投影條紋級次不容易判別，易出現(xiàn)周期錯(cuò)位等問題。耿楷真，高治華[46]通過把一組圓形陣列圖案投射到本身帶有標(biāo)志圓的平板上，通過誤差補(bǔ)償建立相機(jī)投影儀之間圖像坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，獲取對應(yīng)投影儀標(biāo)定點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，最后使用非線性算法進(jìn)行系統(tǒng)的全參數(shù)優(yōu)化，完成標(biāo)定。該方法對提高標(biāo)定的精度有效，適用性較廣。王晉疆，張烜瑜[47]針對物體表面反射光的噪聲干擾問題，提出了一種投影補(bǔ)償算法。該方法使用高空間頻率的投影圖案，對場景中的干擾點(diǎn)去噪，經(jīng)過多次投影補(bǔ)償?shù)玫饺S點(diǎn)云，魯棒性好。王國新，陳風(fēng)東等[48]提出一種新的特征提取方法，該方法采用由五個(gè)彩色方格組成的偽隨機(jī)碼圖案，然后采用梯度算子進(jìn)行降采樣圖像角點(diǎn)粗定位，之后采用局部非極大值抑制。該方法能夠有效提取角點(diǎn)，魯棒性強(qiáng)。結(jié)構(gòu)光三維測量由于成本低、結(jié)構(gòu)簡單產(chǎn)生了許多商業(yè)化應(yīng)用成果，廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測、逆向工程、人體建模、文物保護(hù)、醫(yī)療健康等領(lǐng)域。如圖1-3所示為工業(yè)檢測，使用光學(xué)三維測量可以測量復(fù)雜物體，精度高，結(jié)果易于保存。如圖1-4所示為三維測量在逆向工程的應(yīng)用，對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行研究，獲得產(chǎn)品外形，借助相關(guān)知識重建三維模型[49]，提高了企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品的效率。預(yù)處理三維掃描檢測結(jié)果圖1-3工業(yè)檢測Fig.1-3Industrialinspection圖1-4逆向工程Fig.1-4ReverseEngineering可以把三維測量用于刑偵領(lǐng)域，獲取犯罪現(xiàn)場的腳印三維數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查分析，根據(jù)物體變形度推測造成該腳印的時(shí)間，加速破案；還可以用于掃描被害

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-8-用于三維物體的測量，該方法比傳統(tǒng)方法精度高，并且解決了離焦投影條紋級次不容易判別，易出現(xiàn)周期錯(cuò)位等問題。耿楷真，高治華[46]通過把一組圓形陣列圖案投射到本身帶有標(biāo)志圓的平板上，通過誤差補(bǔ)償建立相機(jī)投影儀之間圖像坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，獲取對應(yīng)投影儀標(biāo)定點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，最后使用非線性算法進(jìn)行系統(tǒng)的全參數(shù)優(yōu)化，完成標(biāo)定。該方法對提高標(biāo)定的精度有效，適用性較廣。王晉疆，張烜瑜[47]針對物體表面反射光的噪聲干擾問題，提出了一種投影補(bǔ)償算法。該方法使用高空間頻率的投影圖案，對場景中的干擾點(diǎn)去噪，經(jīng)過多次投影補(bǔ)償?shù)玫饺S點(diǎn)云，魯棒性好。王國新，陳風(fēng)東等[48]提出一種新的特征提取方法，該方法采用由五個(gè)彩色方格組成的偽隨機(jī)碼圖案，然后采用梯度算子進(jìn)行降采樣圖像角點(diǎn)粗定位，之后采用局部非極大值抑制。該方法能夠有效提取角點(diǎn)，魯棒性強(qiáng)。結(jié)構(gòu)光三維測量由于成本低、結(jié)構(gòu)簡單產(chǎn)生了許多商業(yè)化應(yīng)用成果，廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測、逆向工程、人體建模、文物保護(hù)、醫(yī)療健康等領(lǐng)域。如圖1-3所示為工業(yè)檢測，使用光學(xué)三維測量可以測量復(fù)雜物體，精度高，結(jié)果易于保存。如圖1-4所示為三維測量在逆向工程的應(yīng)用，對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行研究，獲得產(chǎn)品外形，借助相關(guān)知識重建三維模型[49]，提高了企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品的效率。預(yù)處理三維掃描檢測結(jié)果圖1-3工業(yè)檢測Fig.1-3Industrialinspection圖1-4逆向工程Fig.1-4ReverseEngineering可以把三維測量用于刑偵領(lǐng)域，獲取犯罪現(xiàn)場的腳印三維數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查分析，根據(jù)物體變形度推測造成該腳印的時(shí)間，加速破案；還可以用于掃描被害


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