学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于面结构光投影法的三维物体形状检测与重构系统

作　者: 周德芳
导　师: 刘京南
学　校: 东南大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 三维物体形状检测面结构光投影法畸变条纹三维重构曲面重构
分类号: TP274.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 486次
引　用: 8次
阅　读: 论文下载

内容摘要

三维物体形状检测与重构技术是计算机图像处理技术的一个分支,是计算机视觉和计算机图像图形处理相结合的一个研究方向,它在生产自动化、机器人视觉、CAD、虚拟现实和医学等领域都有着广泛的应用前景。如何快速而准确地获取被测物体表面的三维物体形状信息,并根据这些信息对被测物体形状进行三维重构,仍然是一项重要而有难度的研究课题。本论文探讨了一种非接触式快速获取三维物体外形的检测方法——面结构光投影三角测量法。当向被测物体表面投射条纹光栅,从与投影光轴成一定角度的方向观测到由于物体表面凹凸变化而在其表面产生的畸变条纹,这些畸变条纹就包含了物体表面形状的三维信息。畸变条纹图像由CCD摄像头拍摄并传送至计算机,对这些图像进行预处理、阈值分割、条纹细化等一系列处理后,根据相应的数学模型和图像处理算法对畸变条纹进行分析,得到被测物体表面的三维外形数据信息,在此基础上进行三维重构点云处理,读入坐标数据,并显示在屏幕上,同时也可方便快捷地进行旋转、平移、缩放、稀释等一系列点云处理操作。针对本课题点云数据特点,我们对数据进行分组、排序、重新采样以及坐标修改等重构预处理后构造曲线,并提出了简单可行的三角网格化算法,实现了曲面重构。在本文的最后讨论分析了课题进一步的理论研究方向。

全文目录

第一章绪论  7-11
  1.1 三维物体形状检测技术的发展现状  7-9
  1.2 本课题采用的检测方法  9
  1.3 三维重构技术的发展现状  9-10
  1.4 本课题的意义及应用前景  10-11
第二章系统原理分析与总体设计  11-20
  2.1 基本原理  11-12
  2.2 数学模型的分析与建立  12-16
  2.3 三维物体形状检测与重构系统的总体设计  16-19
  2.4 本章小结  19-20
第三章系统检测部分的具体实现  20-39
  3.1 图像采集具体实现  20-24
  3.2 图像处理总体设计  24-25
  3.3 图像处理具体实现  25-37
    3.3.1 图像的读取  25-27
    3.3.2 图像预处理  27-29
    3.3.3 阈值分割  29-33
    3.3.4 细化  33-37
    3.3.5 三维坐标转换  37
  3.4 本章小结  37-39
第四章点云处理软件功能与理论基础  39-53
  4.1 软件的基本功能介绍  39-40
  4.2 相关的图形学理论基础  40-49
    4.2.1 齐次坐标  40-41
    4.2.2 三维图形的显示流程图  41-44
    4.2.3 三维图形的几何变换  44-48
    4.2.4 Bezier曲线基础知识  48-49
  4.3 C++ Builder 6.0中使用OpenGL的方法  49-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章三维重构点云处理  53-66
  5.1 点云显示  53-54
  5.2 点云几何变换  54-55
  5.3 曲线重构  55-58
    5.3.1 重构预处理  56-57
    5.3.2 构造曲线  57-58
  5.4 曲面重构  58-65
    5.4.1 三角网格化基本原理  59-60
    5.4.2 三角网格化算法  60-63
    5.4.3 三角网格化曲面重构显示  63-65
  5.5 本章小结  65-66
第六章总结、展望  66-70
  6.1 三维检测进一步发展方向  66-67
  6.2 三维重构点云处理改进  67-69
  6.3 结束语  69-70
致谢  70-71
参考资料  71-72
作者在学期间发表的论文清单  72

基于面结构光投影法的三维物体形状检测与重构系统

内容摘要

全文目录

相似论文