学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

格雷码结构光3D视觉技术及其仿真

作　者: 冀然
导　师: 于晓洋
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 结构光灰度编码 3dsmax 计算机仿真
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 304次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

结构光三维测量技术是解决非接触三维测量问题的一个有效途径,它弥补了传统机器视觉以二维强度图像恢复三维景物的过程中损失了深度信息的缺陷,可实现对三维景物的完整描述。本文采用3dsmax和Matlab软件对灰度格雷码结构光三维测量系统进行计算机仿真研究。系统采用按时间编码方式,用投射器向被测景物按次序投射一组灰度格雷码图案,并由摄像机从一定角度摄取其强度图像;通过图像解码获得系统可测空间内每一点的扫描角,应用系统数学模型计算被测景物表面点的三维数据;测量数据经过处理,通过系统软件对被测景物表面进行重构,恢复景物表面。本文主要研究内容如下:1.由结构光测量系统的基本原理出发,建立系统的数学模型,并对系统设计参数进行讨论。2.用3dsmax虚拟出投射器、摄像机等系统设备以及被测景物和测量环境,摄取强度图像;提出一种标定方法用以标定系统测量过程中所需的各项参数,并对此标定方法进行仿真验证。3.运用Matlab进行图像处理,并编写软件程序进行计算,获取被测景物表面信息,重构景物表面。4.通过实验结果分析误差原因并加以改进,证明系统软件及系统自身的可行性。文中提出的以3dsmax和Matlab软件配合的仿真方案结合了前者良好的三维建模功能和后者强大的图像处理及矩阵运算功能,尽可能地模拟现实系统,同时保证数据运算及重构过程的精确性,其主导思想不仅适用于时间编码和灰度编码,也同样适用于空间编码和颜色编码,是结构光三维测量系统的研究和发展的有效手段。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 引言  10
  1.2 三维测量技术概述  10-11
  1.3 三维深度映射技术  11-16
    1.3.1 概述  11-13
    1.3.2 结构光三维深度映射技术  13-14
    1.3.3 国内外发展现状  14-16
  1.4 课题的主要研究内容及意义  16-17
第2章系统工作原理及数学模型的建立  17-24
  2.1 系统组成及原理  17-18
  2.2 数学模型的建立  18-21
  2.3 图像编码  21-22
  2.4 系统参数讨论  22-23
    2.4.1 可测空间  22-23
    2.4.2 遮挡特性  23
    2.4.3 参数设计  23
  2.5 本章小结  23-24
第3章仿真实验设计  24-35
  3.1 计算机仿真技术概述  24
  3.2 3dsmax 与Matlab 简介  24-25
  3.3 系统仿真方案的确定  25-28
    3.3.1 投射器的模拟  25-27
    3.3.2 摄像机的模拟  27
    3.3.3 被测景物的模拟  27-28
  3.4 参数标定  28-34
    3.4.1 设备参数的标定  30-31
    3.4.2 安置参数的标定  31-32
    3.4.3 标定结果  32-34
  3.5 本章小结  34-35
第4章系统软件设计及仿真结果  35-50
  4.1 背景剔除  35-36
  4.2 图像的二值化  36-37
  4.3 三维数据的计算与表面重构  37-38
  4.4 仿真结果  38-49
  4.5 本章小结  49-50
结论  50-52
参考文献  52-55
攻读学位期间发表的学术论文  55-56
致谢  56

格雷码结构光3D视觉技术及其仿真

内容摘要

全文目录

相似论文