三维激光扫描技术的研究

• 作 者: 杜春梅
• 机 构: 陕西科技大学
• 出 处: 陕西科技大学
• 发表日期: 2010年期

三维激光扫描技术是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，该技术作为获取空间数据的有效手段，能够快速的获取反映客观事物实时、动态变化、真实形态特性的信息。三维激光扫描技术在多媒体动画创作、逆向工程设计、科研分析、文物保护与重建等方面有着广阔的应用前景。　　
激光扫描系统装置由线激光光源、双摄像机、旋转平台、控制台，数据处理软件及其它附件设备共同构成，采用一种新的三维信息获取方法，利用激光照射到被测物体表面形成激光条纹，用左右两侧的摄像机拍摄的图像提取激光条纹的三维信息，激光发生器和左右摄像机同步围绕被测物体旋转，从而快速获取被测物体表面的三维坐标。　　
本文对提取的激光条文图像采取迭代法求图像最佳分割阈值，进行二值化处理；采用简单局部平滑法、超限像素平滑法、中值滤波以达到抑制、去除噪声的目的，减少三维激光扫描过程中的数据噪声点对物体轮廓提取的影响。其后，深入分析Canny边缘检测算子算法的数学原理，在此基础上详细描述了算法的具体实现过程；对激光扫描包含的大量冗余信息数据进行了压缩，提出设定最小阈值的筛选压缩方法；分析摄像机成像模型和畸变模型，在两步法平面模板标定方法的基础上，提出了一种改进的摄像机标定方法。　　
本文采用改进的线激光作为三维激光扫描系统的光源，从传统的单点采集数据的测量方式变为密集、连续地自动获取数据的测量方式，提高了测量的精度和速度。