激光三維腳型測量系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、隨著激光技術(shù)、精密光學技術(shù)、視頻采集技術(shù)、圖像處理技術(shù)以及計算機CAD/CAM技術(shù)的不斷發(fā)展，物體三維輪廓的測量技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，腳型測量便是其中的一方面應用實例。目前國內(nèi)外已經(jīng)研究出了多種三維腳型測量方法，其中激光三角法測量是目前光學測量應用最廣泛的方法之一。
　　 激光三角法是一種非接觸測量方法，激光三維腳型測量系統(tǒng)的工作原理是采用線結(jié)構(gòu)光作為激光光源，在被測者腳體面產(chǎn)生一條亮光帶，CCD攝像機接收圖像，然后圖像采集卡采

2、集CCD攝像機獲得的掃描圖像并把采集到的這些數(shù)據(jù)通過接口裝置傳送給計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理輸出需要的腳型數(shù)據(jù)信息。
　　 本文圍繞腳型測量的各個過程進行了闡述，主要對激光三維腳型測量系統(tǒng)中的硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)標定、圖像處理等方面進行了研究，目的在于為制鞋業(yè)提供一種數(shù)據(jù)比較精確、效率高、速度快的獲取個體消費者三維腳型數(shù)據(jù)的手段。本文研究的內(nèi)容和成果如下：
　　 （1）查閱資料，分析國內(nèi)外已有的三維測量方法，提出本課題總

3、體研究方案、機械結(jié)構(gòu)設計；
　　 （2）在CCD成像系統(tǒng)的幾何模型基礎上，研究了激光三角法測量系統(tǒng)的標定的原理，提出了基于自由平面線性和BP神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)合的標定方法，有效的減小了非線性畸變對測量系統(tǒng)的影響；
　　 （3）在激光三角法測量原理基礎上，系統(tǒng)地研究了圖像噪聲對測量精度的影響，分析了線性平滑濾波、非線性平滑濾波、Fourier變換濾波等濾波方法，比較了各種方法的優(yōu)缺點，采用了線性平滑濾波中的維納濾波方法，使激光線的