本文關(guān)鍵詞：基于光柵投影的三維模型測量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 光學(xué)三維測量技術(shù)在制造業(yè)、計算機輔助醫(yī)學(xué)、虛擬現(xiàn)實、文化遺產(chǎn)保護以及游戲娛樂等方面都得到了廣泛應(yīng)用。本文在深入研究光學(xué)三維測量相關(guān)理論、方法及關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計與開發(fā)了基于格雷碼-相移技術(shù)的光柵投影三維測量系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容和成果如下: (1)在對小孔成像模型和編碼結(jié)構(gòu)光法特點的分析與研究的基礎(chǔ)上,提出了投影儀的一種線性隱式模型,建立了光柵投影三維測量系統(tǒng)完整的數(shù)學(xué)模型。 (2)分別研究了格雷碼和相移測量方法,并對它們的優(yōu)缺點進行分析與總結(jié),實現(xiàn)了格雷碼-相移組合編碼技術(shù)。該技術(shù)運用于光學(xué)三維測量系統(tǒng)可同時獲得較大的測量范圍和較高的分辨率,并降低解碼難度和出錯概率。 (3)針對相移條紋圖案灰度分布的非正弦性,以及解碼過程中由于圖像噪聲的干擾而可能出現(xiàn)的錯誤提出了一種新的組合編碼修正算法,從而保證了測量系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。 (4)對攝像機和投影儀標(biāo)定技術(shù)進行了深入的研究,實現(xiàn)了基于格雷碼-相移技術(shù)的投影儀標(biāo)定方法和基于系統(tǒng)誤差分析的綜合標(biāo)定方法。提出了一種新的標(biāo)定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)快速獲取與匹配算法。 (5)在以上研究基礎(chǔ)上開發(fā)了一套光學(xué)三維測量實驗平臺,包括硬件和軟件部分。最后利用該系統(tǒng)進行了大量的測量試驗,并在逆向工程、口腔和面部測量等方面進行了應(yīng)用。實驗分析與研究結(jié)果表明該系統(tǒng)工作穩(wěn)定、精度高。單視角測量數(shù)據(jù)量為130萬點,測量范圍為450 mm×400 mm,水平測量點距為0.5 mm。
【關(guān)鍵詞】：三維測量 結(jié)構(gòu)光 格雷碼 相移 攝像機標(biāo)定
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH741.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-27
• 1.1 引言12-13
• 1.2 光學(xué)三維測量技術(shù)13-25
• 1.2.1 光學(xué)三維測量方法分類13-15
• 1.2.2 光柵投影三維測量技術(shù)15-25
• 1.3 本文的選題背景及研究內(nèi)容25-27
• 第二章 光學(xué)三維測量系統(tǒng)建模27-37
• 2.1 光柵投影三維測量系統(tǒng)原理27-28
• 2.2 攝像機建模28-34
• 2.2.1 剛體變換29-30
• 2.2.2 透視投影變換30-31
• 2.2.3 圖像畸變校正31-33
• 2.2.4 圖像數(shù)字化33-34
• 2.3 投影儀建模34-36
• 2.4 小結(jié)36-37
• 第三章 格雷碼-相移技術(shù)37-47
• 3.1 格雷碼法37-41
• 3.1.1 格雷碼編碼37-40
• 3.1.2 格雷碼解碼40-41
• 3.2 相移法41-43
• 3.3 格雷碼-相移組合編碼技術(shù)43-44
• 3.4 碼值校正44-46
• 3.5 小結(jié)46-47
• 第四章 光學(xué)三維測量系統(tǒng)標(biāo)定47-63
• 4.1 攝像機標(biāo)定47-52
• 4.1.1 攝像機標(biāo)定方法研究47-49
• 4.1.2 基于徑向排列約束的攝像機標(biāo)定49-52
• 4.2 投影儀標(biāo)定52-53
• 4.2.1 投影儀標(biāo)定方法研究52-53
• 4.2.2 基于格雷碼-相移技術(shù)的投影儀標(biāo)定53
• 4.3 三維測量系統(tǒng)標(biāo)定53-60
• 4.3.1 標(biāo)定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取54-59
• 4.3.2 系統(tǒng)標(biāo)定與誤差評估59-60
• 4.4 系統(tǒng)標(biāo)定實驗60-61
• 4.5 小結(jié)61-63
• 第五章 光學(xué)三維測量實驗系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用63-75
• 5.1 硬件平臺63-67
• 5.1.1 圖像采集模塊63-66
• 5.1.2 投影模塊66
• 5.1.3 導(dǎo)軌支架66-67
• 5.2 軟件平臺67-68
• 5.3 測量與應(yīng)用實例68-75
• 5.3.1 平板與圓柱68
• 5.3.2 石膏頭像68-70
• 5.3.3 牙模70-71
• 5.3.4 葉輪71-72
• 5.3.5 人臉72-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 結(jié)論75
• 6.2 展望75-77
• 參考文獻77-81
• 致謝81-82
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳冉麗;吳侃;;相似材料模型觀測新技術(shù)[J];礦山測量;2011年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 傅世強;面向光學(xué)三維測量的相位展開關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

2 杜憲;面結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)的精度研究[D];華中科技大學(xué);2009年

3 劉澤源;光柵投影三維人體測量系統(tǒng)標(biāo)定方法與應(yīng)用研究[D];湖南師范大學(xué);2012年

4 宋雷;立體視覺技術(shù)在模具型腔逆向工程中的應(yīng)用與研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于光柵投影的三維模型測量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：366934