基于并聯(lián)機構(gòu)的三維視覺重構(gòu)系統(tǒng)標(biāo)定技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、三維重構(gòu)是計算機視覺技術(shù)的主要內(nèi)容之一。基于結(jié)構(gòu)光的三維重構(gòu)技術(shù)是目前工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛、技術(shù)相對成熟的非接觸式三維重構(gòu)技術(shù)之一。并聯(lián)機構(gòu)以其自身的多項優(yōu)點,近年來倍受國內(nèi)外關(guān)注。因此,本文將6-DOF并聯(lián)機構(gòu)與結(jié)構(gòu)光視覺技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)筑了一個具有特殊意義和應(yīng)用前景的基于并聯(lián)機構(gòu)的三維視覺重構(gòu)系統(tǒng)。如何對重構(gòu)系統(tǒng)進行標(biāo)定,以獲取重構(gòu)對象表面的點云數(shù)據(jù)是其基礎(chǔ)和關(guān)鍵問題。本文以系統(tǒng)標(biāo)定為目的,對標(biāo)定中的各個環(huán)節(jié)進行了研究。
  首

2、先,針對傳統(tǒng)的以光學(xué)三角原理為基礎(chǔ)的三維重構(gòu)系統(tǒng)在標(biāo)定過程中存在的問題,采用一種新的三維重構(gòu)系統(tǒng)標(biāo)定方案。根據(jù)標(biāo)定原理建立了二維圖像坐標(biāo)與三維空間坐標(biāo)之間的數(shù)學(xué)模型,配置了重構(gòu)系統(tǒng)中硬件的位置關(guān)系,并對系統(tǒng)功能流程進行了總體設(shè)計。
  其次,針對目前角點檢測算法的局限性,提出了一種新的棋盤格圖像內(nèi)外角點檢測算法。將透視投影變換引入到角點檢測中,實現(xiàn)了角點初定位;采用SV算子進行棋盤格圖像內(nèi)部角點檢測,并通過定義Q算子實現(xiàn)了外圍角點

3、檢測;最后實現(xiàn)了角點的亞像素級精度定位。
  再次,在深入分析各種攝像機標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上,提出了一種基于并聯(lián)機構(gòu)的攝像機線性標(biāo)定方法。首先推導(dǎo)出了考慮一階徑向畸變的針孔攝像機模型的完整表達式;然后利用并聯(lián)機構(gòu)動平臺作為二維棋盤格模板的載體,構(gòu)造虛擬三維靶標(biāo);最后利用推導(dǎo)出的一階徑向畸變模型并結(jié)合虛擬三維靶標(biāo)信息一次性線性求解了攝像機內(nèi)外參數(shù)。
  最后,采用基于空間鄰域思想的De Bruijn序列結(jié)構(gòu)光編碼方案,利用交比不變

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