基于視覺的三維物體測量及建模技術的研究.pdf

1、“反求工程”這一術語誕生于60年代，但對這一概念從工程的廣泛性去研究，從反求的科學性去深化還是九十年代才開始。反求工程是針對消化、吸收先進技術的一系列分析方法和應用技術的組合，利用逆向工程技術可充分吸收國外先進的設計制造成果，使我國的產品設計立于更高的起點．據有關統(tǒng)計資料表明，當今世界各國百分之七十以上的技術都是來自國外，因此，研究逆向工程關鍵技術并開發(fā)具有自主知識產權的求逆系統(tǒng)具有重要現(xiàn)實意義。 本文將機器視覺測量技術應用于逆

2、向工程，對基于機器視覺測量技術的求逆系統(tǒng)進行了研究。采用基于視覺的光切法測量原理，構成一套完整的測量平臺，該平臺系統(tǒng)由傳感器測頭、旋轉平臺、豎直平移機構、水平平移機構、測量平臺、主機、圖象采集卡、監(jiān)視器等組成。采用雙攝像頭測量系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的速度和精確度。研究了攝像機針孔模型的建立及測量傳感器的標定，考慮了攝像機畸變對測量結果造成的影響；圖像的快速高精度的采集和處理，改善了點云的處理，根據旋動理論建立空間坐標變換數學模型，進而建立其不

3、同視角下的測量數據融合算法，生成完整的物體三維數據集合。在VC++平臺下編寫三維顯示軟件模塊，完成三維測量結果的可視化，實現(xiàn)了三維物體的任意角度的觀察、任意倍數的放大和縮小、任意方向平移及動畫效果。 通過實際測量結果的分析表明，在CCD攝象機鏡頭景深和測量范圍內，該實驗樣機的測量精度可達0.1mm，在360度范圍內，如果每度采樣一次，測量一周大約所需時間為1分鐘，數據點總量為數十萬個左右。在很多場合基本上可以滿足逆向工程的精度要