金屬作為目前工業(yè)領域中應用最為廣泛的一種材料,對其表面的三維測量一直是研究的重點和難點。結構光測量技術以其簡單、高速、準確的特性被視為未來三維測量發(fā)展的重要研究方向,其在面向各種金屬材質的工件測量中有廣闊的應用前景。在視覺測量過程中,金屬表面的高反射特性導致外界光強超出相機動態(tài)范圍以致出現(xiàn)過曝光現(xiàn)象,對測量造成了困難。本文在對單目結構光測量系統(tǒng)的數學模型、標定過程、相位展開技術研究的基礎上,對金屬表面的反光特性和反射模型進行了分析,并對面向金屬反光表面三維測量方法進行了深入的研究。主要研究內容如下:（1）對單目結構光測量系統(tǒng)的測量原理、模型構建、標定過程進行了研究,詳細分析了相機成像原理和過程、相位提取技術。（2）研究了金屬表面反光特性,結合相機感光模型及成像原理、物體表面反射模型分析了金屬表面易發(fā)生反光現(xiàn)象的原因。（3）提出了一種相機自動多曝光的形貌測量算法,相機響應曲線反映了像素灰度值與相機曝光量之間的映射關系,算法根據計算出的相機響應曲線獲得場景照度值范圍,最后通過對照度值的劃分得到多個曝光時間。（4）研究了面向金屬反光表面的三維測量方法,針對其結構復雜、曲率變化大、光反射率高的... 

【文章來源】： 李兆杰 南京航空航天大學

【文章頁數】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

三維測量技術分類

南京航空航天大學碩士學位論文，非接觸式測量在測量效率和數據數量上都是接觸式測量無法比擬的，單次測量數萬個數據點，雖然在精度和環(huán)境適應性上略有欠缺，但仍在社會各領域取得了廣泛的面對圖 1.1 中的三坐標測量儀、結構光法、激光掃描法、雙目立體視覺法進行簡單1、三坐標測量儀三坐標測量儀是坐標測量技術的典型代表，目前被廣泛應用于工業(yè)測量領域，它子，光學，計算機，數字控制等于一體的大型高精度自動化測量設備[18]。此設備利量臂末端的探針在測量物體表面按照規(guī)劃好的路徑進行移動和測量，具有高精度、穩(wěn)定性的特點，測量精度隨測量長度增加逐漸降低，其效率過低，且需要與物體表，并不適合工廠環(huán)境下的大批量檢測，目前主要應用于汽摩配件、航空航天、復雜夾具以及各種機械零件的尺寸、形狀和形位公差精密檢測。設備的典型代表主要ENOS、Leitz Infinity 等測量設備，如圖 1.2 所示。

圖 1. 3 Bumblebee2 1394a 立體相機描法[21]利用激光投射出的光線在空間形成一個光平面，投射到物體生變形，相機獲取調制后的圖像信息，該點與光平面之間形成參數基于三角法獲取被測物體的三維數據。激光投射器可以投投出的激光數量越多，測量的速度越快，其具有環(huán)境適應性強代表產品如圖 1.4 所示。（a）HandyScan 700 （b） HSCAN551

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3112443