三维形体检测系统的参数标定方法的研究

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在逆向工程中,三维几何形体检测是逆向工程流程中的首要和关键的一个步骤,它是与计算机视觉和计算机图像处理紧密相结合的一个研究方向.而在生产自动化、机器人视觉、虚拟现实和医学映像诊断等领域,三维几何形体检测技术都有着广泛的应用前景.如何快速而准确地获取被测物体表面的三维几何形状的图像信息,并根据这些信息对被测物体形状进行三维重构,是许多从事这方面研究的工作人员的一个重要的研究课题.该文研究探讨了在采用投影光栅法快速获取三维物体几何外形的情况下,要标定哪些系统参数,怎样标定这些系统参数以及如何利用现有的转换模型和试验结果检验标定出的系统参数的准确性.投影光栅法是一类主动式全场三角测量技术,它采用普通白光将矩形光栅投影于被测物体表面上,由于物体外形的影响而在物体表面产生畸变条纹,这些畸变条纹就包含了物体表面形状的三维信息,由CCD摄像头拍摄这些畸变条纹图像,对这些图像进行先期图像处理,然后再根据相应的三维重构数学模型得到被测物体表面的三维外形数据信息.而在这个过程之前我们首先必须做的工作就是标定系统参数,系统参数的准确与否极大地影响三维重构精度.该文根据三维重构的过程分析了系统的要标定的内外部参数,并建立这些参数的标定模型.在此基础上,该文对这个标定算法的精度做了全面分析,并重点强调算法输入数据的准确性,根据标定模型算出系统参数,然后根据三维重构的数学模型对标定出的参数进行准确性检验.在该文最后,讨论分析了整个算法的优缺点和课题需进一步研究的问题.
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