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基于结构光的三维扫描系统是一种非接触式三维扫描技术，能够精确、快速、简便地扫描出待测物体的三维信息，广泛应用于工业产品模型设计、精密部件测量、医学领域等方面。基于结构光的三维扫描系统的基本原理为:对左右相机获取到的物体编码图像解码，寻找匹配点，最后根据三角形相似原理计算出物体的三维信息。本课题基于双目立体视觉成像结构，设计了一个基于结构光的三维扫描系统，用于工业上小规模关键部件的检测。 本文的主要工作包括以下几个方面: (1)搭建三维实验平台，完成摄像机标定和校正。选择两个型号完全相同相机，保持相对位置不变，拍摄不同视角下棋盘格图案。根据多组棋盘格图像就算出两个相机的内参数矩阵和畸变参数，和左右相机之间的相对旋转矩阵和平移向量。最后对左右相机进行双目校正，使得左右相机成像面行对准，得到视差矩阵。 (2)完成格雷码-多步相移法编解码算法设计。依次向待测物体表面投射7幅格雷码图案，7幅格雷码取反图案和15幅相移编码图案。对左右相机获取的待测物体表面图像进行解码，根据每一列相位的绝对唯一性寻找对应匹配点。最后结合摄像机标定和校正得到的视差矩阵和匹配点的坐标值，计算出待测物体表面的三维点云信息。 (3)对不同视角下获取的点云数据完成点云配准。对多次扫描获取到的点云数据进行滤波、精简处理后，使用NDT算法完成点云的粗配准。再使用ICP算法完成点云的精配准，得到待测物体完整的三维点云数据。 (4)对实验结果进行分析，计算三维扫描的精度，验证三维扫描系统的可行性。