發(fā)布時(shí)間：2025-06-27 06:18

　　三維形狀重建技術(shù)通過(guò)深度數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、點(diǎn)云配準(zhǔn)與融合、生成表面等過(guò)程,重建出現(xiàn)實(shí)環(huán)境中真實(shí)物體的數(shù)學(xué)模型,但是這些重建的數(shù)字模型表面是單一的色彩或者是偽彩色,與實(shí)體模型表面存在偏差。因此,本文設(shè)計(jì)了一套多相機(jī)協(xié)同測(cè)量系統(tǒng),通過(guò)多相機(jī)協(xié)同測(cè)量完成對(duì)被測(cè)物體表面幾何和色彩紋理的重建。課題主要研究的工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括:1)搭建了多相機(jī)協(xié)同測(cè)量系統(tǒng),包括:視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);2)實(shí)現(xiàn)了多相機(jī)協(xié)同測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定,建立了像素坐標(biāo)系、相機(jī)坐標(biāo)系以及運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系之間的聯(lián)系,解決了條紋中心點(diǎn)由像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的問(wèn)題,為后續(xù)三維表面幾何紋理重建、色彩紋理重建以及雙相機(jī)協(xié)同測(cè)量表面存在遮擋的被測(cè)物體提供了基礎(chǔ);3)對(duì)轉(zhuǎn)換到運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行三角剖分實(shí)現(xiàn)了三維表面幾何紋理的重建,驗(yàn)證了重建精度為微米級(jí)。計(jì)算了黑白相機(jī)和彩色相機(jī)之間的轉(zhuǎn)換矩陣,為黑白相機(jī)采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的色彩匹配,實(shí)現(xiàn)了三維幾何模型表面的色彩紋理重建,對(duì)比了色彩紋理重建結(jié)果和真實(shí)被測(cè)物體之間存在的區(qū)別;4)針對(duì)色彩紋理重建結(jié)果存在的問(wèn)題,提出了一種色彩紋理重建的優(yōu)化方法,該方法通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行...

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1結(jié)構(gòu)光原理圖

7第2章多相機(jī)線結(jié)構(gòu)光傳感器協(xié)同測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)圖像學(xué)快速發(fā)展，研究者們研究出了不同的三維表面幾何紋理重建方法。在這些重建方法中，可以簡(jiǎn)單的分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種，而主動(dòng)式中的結(jié)構(gòu)光方法在重建的精度、速度方面都具有很高的優(yōu)勢(shì)，因而在工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。基于結(jié)構(gòu)光上述存在的....

圖2-2相機(jī)模型標(biāo)定坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換示意圖

8素點(diǎn)(u,v)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系[24-28]。相機(jī)標(biāo)定確定了位姿參數(shù)和相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)后，就能建立起世界坐標(biāo)系和像素坐標(biāo)系兩者之間的聯(lián)系。相機(jī)標(biāo)定過(guò)程中，各個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換模型如下圖2-2所示，其中ouv-uv為像素坐標(biāo)系、OU-XUYU為圖像坐標(biāo)系、OC-XCYCZC為相機(jī)....

圖2-3圖像坐標(biāo)系

8素點(diǎn)(u,v)坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系[24-28]。相機(jī)標(biāo)定確定了位姿參數(shù)和相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)后，就能建立起世界坐標(biāo)系和像素坐標(biāo)系兩者之間的聯(lián)系。相機(jī)標(biāo)定過(guò)程中，各個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換模型如下圖2-2所示，其中ouv-uv為像素坐標(biāo)系、OU-XUYU為圖像坐標(biāo)系、OC-XCYCZC為相機(jī)....

圖2-4相機(jī)針孔成像模型

9軸和像平面的交點(diǎn)，坐標(biāo)軸分別與像素坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸平行。在像平面中，單個(gè)像素的物理尺寸在x軸和y軸上分別表示為dx和dy，則任意一個(gè)點(diǎn)在像素坐標(biāo)系與圖像坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系如式（2-2）所示：00101011001xuuyuduXvvYd=（2-2）(2)相機(jī)坐標(biāo)系相機(jī)坐標(biāo)系建立....

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