基于RGB彩色模型的三維輪廓測量方法研究.pdf

1、三維輪廓測量技術廣泛應用于自動化制造、在線檢測、反求工程、醫(yī)學診斷、機器視覺等領域。光學投影式三維輪廓測量技術具有非接觸、高分辨率、無破壞性、數(shù)據(jù)獲取快等優(yōu)點，成為近年來的研究熱點。由于彩色圖像較灰度圖像具有更加豐富的信息量和更好的識別特征，因此，利用光的顏色信息來進行三維測量成為一種新的方法。本文主要研究基于彩色RGB空間模型的條紋投影三維輪廓測量方法。主要研究內容及成果有:
　　(1)深入分析和比較了各種三維測量原理，采用基于

2、主動視覺的無約束測量結構，構建了相應的測量系統(tǒng)平臺，并介紹了CCD攝像機和投影儀的標定方法。針對對稱十字中心和棋盤格角點兩類特征點，分別研究了相應的特征提取算法，提取精度達到了亞像素級。
　　(2)在三步相移法的基礎上替換一幅均勻光強的平面圖像得到改進的2+1相移法，并結合RGB彩色空間模型，提出了彩色相移技術。2+1相移法對噪聲敏感度低，可獲得高質量的被測物體紋理圖像。彩色相移法只需投射一幅彩色正弦條紋圖就能進行相位測量，較灰度

3、相移法而言，大大縮短了測量時間。
　　(3)考慮到傳統(tǒng)相位展開方法的解相誤差會在面內累積傳播，因此，提出采用一幅RGB彩色編碼圖進行相位展開，該方法模仿人眼視覺過程，只需提取周期邊界線，處理數(shù)據(jù)量少，且選用紅、綠、藍三基色進行編碼，降低了對外界噪聲的敏感度，提高了解相精度和速度。
　　(4)結合彩色相移法和變頻條紋投影技術，提出了彩色變頻條紋投影法，該方法使用彩色相移條紋圖，簡化了測量過程，且在時間域上實現(xiàn)了各像素點獨立的相