【摘 要】
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结构光三维测量技术利用计算机视觉原理对物体进行三维测量和重构,以获取物体的三维模型,它是近年来在激光逐点扫描法基础上发展起来的一种非接触式测量方法,具有广泛的实用
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结构光三维测量技术利用计算机视觉原理对物体进行三维测量和重构,以获取物体的三维模型,它是近年来在激光逐点扫描法基础上发展起来的一种非接触式测量方法,具有广泛的实用性。时间编码方法多采用向被测物体投射黑白条纹图案进行编码,存在摄像机拍摄到的图像中白条纹向黑条纹扩散的缺点。针对该问题,本文在研究结构光三维测量技术的基础上,提出了一种用于结构光系统的颜色编码方法,该方法用投射器以时序向被测景物投射一组彩色格雷码图案,图案由红绿蓝三种颜色的条纹组成,并由摄像机从一定角度摄取其图像;然后确定图像中绿条纹中心上的点的投射角,应用系统数学模型计算被测景物表面点的三维数据。本文主要研究工作如下:设计了RGB颜色格雷码编码图案并提出了图像解码方案;利用3dsmax软件对投射器、摄像机、被测景物和测量过程进行了仿真,利用Matlab语言编写程序进行图像处理和计算:采用了一种由RGB彩色图像向HIS彩色图像转换的方法,还采用了基于HIS的彩色图像分割和亚像素定位技术得到的条纹中心准确定位的方法,进而完成编码图案的解码,三维坐标的计算以及三维物体表面的重构。通过仿真实验对平面、球、圆锥等解析几何体和非解析几何体进行了测量重构,并对实验结果进行了分析。
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