文档介绍：格雷码结构光视觉技术及其仿真摘要结构光三维测量技术是解决非接触三维测量问题的一个有效途径,它弥补了传统机器视觉以二维强度图像恢复三维景物的过程中损失了深度信息的缺陷,可实现对三维景物的完整描述。本文采用和软件对灰度格雷码结构光三维测量系统进行计算机仿真研究。系统采用按时『自嗦敕绞剑猛渡淦飨虮徊饩拔锇创涡蛲射一组灰度格雷码图案,并由摄像机从一定角度摄取其强度图像;通过图像解码获得系统可测空间内每一点的扫描角,应用系统数学模型计算被测景物表面点的三维数据;测量数据经过处理,通过系统软件对被测景物表面进行重构,恢复景物表面。本文主要研究内容如下:山峁构獠饬肯低车幕驹沓龇ⅲ⑾低车氖P停⒍韵统设计参数进行讨论。槟獬鐾渡淦鳌⑸阆窕认低成璞敢约氨徊饩拔锖筒饬环境,摄取强度图像;提出一种标定方法用以标定系统测量过程中所需的各项参数,并对此标定方法进行仿真验证。.擞肕型枷翊恚⒈嘈慈砑绦蚪屑扑悖袢”徊饩物表面信息,重构景物表面。ü笛榻峁治鑫蟛钤虿⒓右愿慕っ飨低橙砑跋低匙陨的可行性。文中提出的以和软件配合的仿真方案结合了前者良好的三维建模功能和后者强大的图像处理及矩阵运算功能,尽可能地模拟现实系统,同时保证数据运算及重构过程的精确性,其主导思想不仅适用于时间编码和灰度编码,也同样适用于空间编码和颜色编码,是结构光三维测量系统的研究和发展的有效手段。关键词结构光:灰度编码;;计算机仿真’哈尔漳理笱学硕十学位论文
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!年拢琷【日日期:.日期:年哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书‘一。R籣本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《格雷码结构光视觉技术及其仿真》,是本人在导师指导下,在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。《格雷码结构光视觉技术及其仿真》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期『在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有,本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口,在年解密后适用授权书。不保密团。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖作者签名:导师签名:‘
第滦髀引言三维测量技术概述得的外界信息,有%来源于视觉。而视觉本身是一个能够感受光信号,并可人类对外部世界的感知主要是依靠视觉。据研究,人类通过自身感官所获以传输、处理、存储与理解视觉信息的过程。随着科技的发展与人类的进步,人们开始通过摄像机模仿人眼获取环境图像,并将其转换成数字信号,然后通过计算机实现对视觉信息的处理,这就是计算机视觉。另一方面,由于工业生产等方面的需要,使得人们对物体外形的测量技术不断提出新的要求。而计算机视觉的发展,使人们渐渐意识到这将引起测量技术尤其是非接触式测量技术的重大变革。在计算机视觉发展的初期,其主要思想足把三维景物投影成二维图像度图像缓笸ü⑵鸶猛枷袷萦氤上窆碳熬拔锾卣鞯氖Ч叵道粗构三维景物,但这种方法因损失了深度信息,从而重构的三维景物是不唯一的,这就大大限制了计算机视觉的应用范围。而之后出现的深度图像则不同,它的每个像素值不但具有二维图像的信息,而且具有三维景物的深度,因此具有了物体的三维信息,这就使通过计算机视觉技术来进行非接触式测量变为了可能。目前,应用深度图像进行三维测量的方法,在国内外都已经成为了研究的热点,并得到了一定程度的应用。随着科学技术和工业生产的迅猛发展,许多领域都需要对三维物体的形状进行快速准确的测量。而且,随着计算机技术的发展以及数字成像装置、激光器和其他光电元件的出现,用于三维形状测量的一些技术已日臻成熟,并以其各自特点广泛应用于机器人视觉,自动加工和产品质量控制等不同领域。三维测量技术根据测量方式的不同可分为两大类,即接触式测量和非接触式测量。传统的三维测量方法是接触法,如三坐标机,它用可以精确定位的测头去接触物体表面,测得被接触点的空间坐标。测头在物体表面扫描一遍,就可以得到物体表面各点的空间坐标。
。首先,测头在与被测物接触时会产生一定程度的压