基于彩色編碼方法實現(xiàn)物體的三維輪廓測量.pdf

1、人們觀察到的世界是一個三維世界，而照相機(jī)拍攝得到的是二維圖像，損失了深度信息。為了準(zhǔn)確和完備地再現(xiàn)客觀世界，三維測量技術(shù)受到廣泛關(guān)注。近些年來，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，三維輪廓測量技術(shù)有了更廣泛的應(yīng)用。編碼結(jié)構(gòu)光法因其測量精度高，速度快，易于實現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)成為研究的熱點(diǎn)。本文采用了一種彩色編碼方法來獲取物體的深度信息。在這種方法中，使用投影儀將由軟件產(chǎn)生的彩色條紋圖投影到被測物體表面，再由一個與投影儀成一定角度放置的CCD相機(jī)拍攝物體圖像，將

2、該圖像傳輸給計算機(jī)后進(jìn)行解碼等系列處理，最終得到物體的三維信息。本文從理論和實驗兩方面，對基于彩色編碼方法的物體三維輪廓測量技術(shù)進(jìn)行了研究。 ⑴對各種結(jié)構(gòu)光方法進(jìn)行了研究，以彩色條紋投影技術(shù)為重點(diǎn)，對各種編碼方法進(jìn)行了分析和比較，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種彩色編碼方案。與灰度投影相比，彩色條紋投影包含了更多的信息。然而，彩色條紋投影也增加了對系統(tǒng)抗干擾能力的要求，并且使得解碼過程變得復(fù)雜。本文采用的彩色編碼條紋投影技術(shù)解決了這一問題

3、，該編碼方法大大地降低了解碼難度，同時克服了彩色編碼對噪聲敏感這一缺點(diǎn)。 ⑵基于光學(xué)三角法中的基本公式，建立了三維輪廓測量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；介紹了一種有效的自補(bǔ)償解碼方法，獲取圖像的一系列處理過程和方法，以及為了豐富物體表面細(xì)節(jié)而使用的紋理映射技術(shù)；在此基礎(chǔ)上，建立了基于彩色編碼的三維輪廓測量系統(tǒng)，并論述了系統(tǒng)標(biāo)定的方法。 ⑶在理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計了三維輪廓測量實驗，對不同物體分別進(jìn)行了測量，獲得了較好的實驗結(jié)果，證明了