结构光视觉法是主动立体测定技术中的一种,是近年来机器人视觉研究的热点,在许多领域都有广泛的应用。本论文根据课题实际要求设计出了线结构光视觉系统,实现了对野外泥石流运动三维信息的有效测量。论文研究内容具体来源于中科院资源环境领域野外台站研究基金资助项目“基于结构光视觉法的野外泥石流的三维信息测量”主要作了以下工作: (1)介绍了结构光视觉法测量的基本原理,给出了视觉系统的数学模型;并结合课题的实际特点设计出了一套结构光装置的视觉系统。 (2)介绍并研究了摄像机标定的常见方法和所采用的模型,选用了一种新的高精度非线性标定方法对视觉系统中的摄像机内外参数作了比较精确的标定,提出了一种新的结构光标定方法,该方法操作简便,标定精度较高。 (3)针对现场采集到结构光扫描图像的实际特点,提出一种有效的图像处理方法,利用该方法对结构光图像的有效处理,提取出了亚像素级的结构光扫描曲线。 (4)通过结构光数学模型和图像处理获得的数据计算出结构光曲线上的深度信息,并利用OpenGl三维图形显示工具显示出结构光扫描曲线上的深度信息。 本文建立的结构光视觉系统中的关键技术:标定技术、图像处理方法,为课题的下一步工作提供了坚实的基础。