基于面結(jié)構(gòu)光投影的回轉(zhuǎn)式三維測量系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、精確的物體型面幾何參數(shù)的獲取，隨著各學(xué)科技術(shù)的發(fā)展與融合，已經(jīng)在諸如逆向工程領(lǐng)域，生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)視覺、虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，以及文物修復(fù)方面得到了廣泛的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)光投影測量方法由于具有非接觸、無損傷、精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，是目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。 在用光學(xué)方法進(jìn)行物體表面三維測量時(shí)，由于光學(xué)條件本身的限制，每次測量得到的只是被測物體某一個(gè)視角的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因此，存在著不同視角測量點(diǎn)云的坐標(biāo)歸一化問題。針對有回轉(zhuǎn)特征或可回轉(zhuǎn)測量

2、的物體，本文開發(fā)出一套基于面結(jié)構(gòu)光投影的回轉(zhuǎn)式三維測量系統(tǒng)。 本文首先從光學(xué)測量三角法原理出發(fā)，分析比較了三維輪廓測量中格雷碼方法、相移法和格雷碼相移綜合方法，同時(shí)對基于回轉(zhuǎn)軸線的坐標(biāo)歸一化方法進(jìn)行了闡述，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 其次，對測量設(shè)備的硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)中的投影拍攝模塊和旋轉(zhuǎn)臺模塊。在設(shè)計(jì)圖像采集系統(tǒng)與光柵投影系統(tǒng)過程中，詳細(xì)分析研究了各硬件的性能參數(shù)。對旋轉(zhuǎn)臺的驅(qū)動方式及電機(jī)的選擇進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出了精確穩(wěn)定