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蒙皮、壁板等大型薄壁件在航空航天制造中占有重要地位.三维型面检测技术是保证其型面加工精度的重要手段,从而在国防工业中有着广泛的应用.该课题来源于总装备部"十五"国防预研项目"薄壁件数控板材成形和磁脉冲精密成形技术"(合同编号:18YXBH071)的子课题"大型板金件光学三维非接触检测技术研究",对双目视觉传感器三维型面非接触测量技术进行了研究.针对双目视觉三维测量原理,讨论了双目传感器三维型面测量系统各主要组成部分的功能,它包括:图像获取、系统标定、空间编码、双目配准、三维坐标反求、三维拼接、曲面重构等几个部分.根据所采用的高分辨率摄像系统硬件特点,该文提出的光栅位移的编码方案实现了高密度的空间编码;采用分区域自适应阈值分割等一系列图像处理方法改进了边缘检测方案,使光栅边缘提取更加精确;采用将空间编码技术和外极线斜率匹配约束相结合的方案,实现了左右图像中对应点的立体精匹配,并获得了高密度的匹配点;利用精匹配的点,根据双目视觉原理的基本公式实现了三维坐标反求,得到了被测表面云图各点的空间坐标;利用四元数法求得空间各个云图的相对位置关系,实现了空间云图的精确拼接.采用面向对象的程序设计方法,以Visual C++作为开发平台,在Windows2000操作系统下,开发了双目视觉三维型面检测软件系统.试验结果表明该文提出的改进空间编码方案、改进边缘检测方案和四元数法拼接方案可以提高测量精度和三维拼接质量.