基于多線激光條紋測量的匹配與重建研究.pdf

1、本課題提出了一種基于多線激光條紋的視覺坐標測量技術，并在該技術中運用外極線約束的方法對多線激光條紋進行有效匹配，重建三維物體。該技術改進了在被測物體上添加標記的測量手段，是一種非接觸式快速獲取三維物體外形的測量方法。該方法先采集包含物體表面形狀三維信息的畸變激光條紋圖像，之后對圖像進行改進的差影法處理，再對這些圖像進行預處理、閾值分割、條紋細化等一系列處理后，根據(jù)雙目立體視覺相應的數(shù)學模型和圖像處理算法對畸變條紋進行分析，其中對應條紋間

2、的匹配采用基于極線約束的配策略，得到被測物體表面的三維外形數(shù)據(jù)信息。在此基礎上，通過實驗驗證極線約束匹配的精確性和有效性，并利用OpenGL，對實驗結(jié)果數(shù)據(jù)進行三維重構和點云處理。具體來說研究結(jié)果包括以下幾個部分： 1、多線激光條紋標記的產(chǎn)生。生成多線激光條紋標記時需要通過確定光源的適當?shù)慕咕唷姸群徒M合方式，使所投射出的激光線具有較普遍的適用性。本文通過反復的實驗，制作了一種適當?shù)墓庠窗l(fā)生器件，并對其一些重要參數(shù)進行了比較準確

3、的描述。 2、標記圖像的采集與處理。為了將激光條紋能從原始圖像中提取出來，本文設計了適當?shù)膱D像采集方案。采用改進差影法進行條紋提取，并且較好地解決了由于采集條件的不穩(wěn)定性(環(huán)境光線的不確定性變化、圖像采集器本身的不穩(wěn)定性等)所產(chǎn)生的噪聲干擾的抑制問題。根據(jù)標記圖像結(jié)構簡單的特性，采用Ostu方法對差影后圖像進行有效分割，之后采用數(shù)學形態(tài)學細化方法對條紋二值圖像進行細化，得到單像素寬的條紋圖像。 3、基于極線約束的條紋匹配