彩色三維激光掃描測量系統(tǒng)關鍵技術(shù)的研究.pdf

1、彩色三維測量技術(shù)在逆向工程設計、多媒體動畫創(chuàng)作、科研分析以及文物、玩具等彩色模型三維數(shù)字化方面具有廣闊的應用前景.本文基于線結(jié)構(gòu)光掃描測量原理,研制了一套彩色三維激光掃描測量系統(tǒng).系統(tǒng)可準確完整地獲取物體的彩色三維信息,測量精度高于0.1mm.論文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新性成果有: 1.深入分析和比較了各種三維測量原理,介紹了國內(nèi)外主要的非接觸三維測量技術(shù)及設備.并對參數(shù)標定技術(shù)、顏色渲染技術(shù)、數(shù)據(jù)補償技術(shù)、最優(yōu)視角自動確定技術(shù)等課題

2、相關研究現(xiàn)狀進行了總結(jié)概括. 2.建立了線結(jié)構(gòu)光三維掃描測量的數(shù)學模型,完成了對系統(tǒng)傳感器參數(shù)的標定.利用半徑己知的標準球,完成對旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)中心的標定.并對利用部分球面點數(shù)據(jù)計算球心坐標的誤差進行了補償.分別利用重復掃描和延展法兩種方式提取三維點云數(shù)據(jù)的顏色信息. 3.提出了雙目線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器光平面參數(shù)一致性標定方法.設計平行線平板靶標,研究靶標圖像處理流程,可自動獲取控制點進行標定計算.成功地完成了左右攝像機光平面

3、參數(shù)的標定,并將左右攝像機的測量基準統(tǒng)一于共同的世界坐標系. 4.提出了線結(jié)構(gòu)光三維測量盲區(qū)的背影輪廓補償方法.基于空間形切原理,采用改進的兩步線段截選算法進行背影輪廓三維測量計算,獲取物體的三維輪廓點數(shù)據(jù),對線結(jié)構(gòu)光掃描測量盲區(qū)進行數(shù)據(jù)補償.對幾種實物模型進行掃描測量以及背影輪廓補償測量實驗,得到完整的測量結(jié)果. 5. 研究了針對本測量系統(tǒng)的最優(yōu)視角自動確定技術(shù).對線結(jié)構(gòu)光掃描測量和彩色圖像拍攝的最優(yōu)視角進行分析,利用