了得網工業技術_光柵投影三維精密測量

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內容簡介

光柵投影三維測量技術以現代光學為基礎，融光電子學、圖像圖形處理、計算機控制、機器視覺等技術為一體，是科學技術飛速發展所催生出的現代光學測量方法之一，在工業生產控制與檢測、機器人視覺、空間遙感、醫學診斷以及社會安全等諸多領域具有廣泛的應用前景。《光柵投影三維精密測量》從構建光柵投影三維精密測量繫統的角度，按照所涉及的內容來安排，較繫統地介紹了光柵投影三維測量技術的基礎理論、方法、關鍵技術問題及解決方案，並給出了實驗論證。

目錄
前言
**章緒論 1
1.1 引言 1
1.2 三維測量技術發展現狀 2
1.2.1 接觸式三維測量 2
1.2.2 非接觸式三維測量 4
1.3 光柵投影法關鍵問題分析 9
1.3.1 繫統光學結構 11
1.3.2 條紋圖像處理 13
1.3.3 發展趨勢 18
1.4 本書內容概述 19
第二章視覺測量中的圖像處理 22
2.1 圓標識點的識別 22
2.1.1 圓標識點識別方法分析 24
2.1.2 實用的圓標識點識別方法 26
2.1.3 檢測可能的標識點 28
2.1.4 驗證疑似點 30
2.1.5 圓標識點識別實驗 34
2.2 圓標定點的定位 37
2.2.1 一種求圓標識中心亞像素級邊緣定位算法 38
2.2.2 橢圓目標的亞像素級邊緣定位方法研究 47
2.2.3 圓形目標精密定位方法的研究與應用 62
2.3 本章小結 76
第三章攝像機標定 78
3.1 標定簡介 79
3.1.1 參考坐標繫簡介 79
3.1.2 攝像機的針孔模型 81
3.1.3 攝像機的畸變模型 83
3.1.4 射影幾何的基本知識 85
3.1.5 攝像機標定綜述 87
3.2 圓心數據的坐標匹配 93
3.3 基於固定參數和可變參數的攝像機標定 95
3.3.1 固定參數的標定 95
3.3.2 可變參數的初標定 96
3.3.3 可變參數的非線性優化 104
3.3.4 標定算法總步驟 108
3.3.5 實驗 108
3.4 基於兩個相同圓的攝像機標定方法 113
3.4.1 內參的確定 114
3.4.2 外參的確定 116
3.4.3 實驗 121
3.5 本章小結 128
第四章光柵投影法——視覺測量繫統模型 130
4.1 主動式視覺測量 130
4.2 經典光柵投影繫統模型 131
4.2.1 相位的獲得 132
4.2.2 物點高度的獲得 132
4.3 新的繫統模型 134
4.3.1 θ(Xc，Yc，Zc)關繫式 135
4.3.2 （m，n）(Xc，Yc，Zc)關繫式 137
4.4 繫統標定 139
4.4.1 標定原理 140
4.4.2 標定步驟 141
4.5 實驗 142
4.5.1 繫統構建及標定 142
4.5.2 實例測量 144
4.6 本章小結 145
第五章視覺測量繫統的自校正 147
5.1 DLP數字投影儀 147
5.2 正弦光柵的投影研究 149
5.2.1 投影繫統光路 149
5.2.2 空間投影光柵的非正弦性 150
5.3 相位自校正 155
5.3.1 θp-θs映射關繫的建立 156
5.3.2 Is的校正 157
5.4 實驗 159
5.4.1 實驗一：光柵自校正 159
5.4.2 實驗二：解相位結果 165
5.5 本章小結 167
第六章視覺測量中的條紋圖像處理——解相位 169
6.1 解相位的基本原理 169
6.1.1 四步相移法 169
6.1.2 解相位 170
6.2 中心攝動法 173
6.2.1 中心條紋攝動 173
6.2.2 攝動條紋解相 174
6.2.3 其他條紋解相 175
6.2.4 誤判處理與仿真 176
6.2.5 實驗 179
6.2.6小結 184
6.3 基於標志線的解相位方法 184
6.3.1 標志線的設置和獲取 185
6.3.2 利用標志線進行相位展開 190
6.3.3 實驗及分析 194
6.3.4小結 197
6.4 基於錯位條紋的三維測量方法 198
6.4.1 錯位條紋法原理 199
6.4.2 錯位條紋法解相位 202
6.4.3 實驗 209
6.4.4小結 214
6.5 本章小結 214
第七章多視角的三維測量——拼接方法研究 215
7.1 空間動態分層的拼接算法 215
7.1.1 三維拼接數學模型的建立 216
7.1.2 特征標識點的處理 216
7.1.3 空間數據動態分層 217
7.1.4 求解轉換矩陣 219
7.2 三維點雲拼接算法的比較和分析 220
7.2.1 拼接算法及改進 220
7.2.2 拼接算法的誤差分析 224
7.3 實驗 227
7.4 本章小結 229
第八章三維點雲處理 231
8.1 三維點雲的孔洞填充 231
8.1.1 B樣條曲面定義 231
8.1.2 散亂點參數化 232
8.1.3 迭代逼近擬合曲面 233
8.1.4 實驗 235
8.2 三維點雲的自適應精簡 237
8.2.1 三維點雲的柵格化 238
8.2.2 曲率的計算和點的提取 239
8.2.3 實驗 243
8.3 本章小結 246
參考文獻 247

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