浅议逆向工程中三维轮廓检测方法的研究

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1、东南大学硕士学位论文逆向工程中三维轮廓检测方法的研究姓名：巩绪庆申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：达飞鹏;宋文忠20040301查壹查兰要主兰垒垒查—————————!生——兰一摘要三维轮廓检测及其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、虚拟现实和医学映像诊断等领域都有着广泛的应用前景。但是，如何快速而准确地获取被铡物体表面的三维几何形状信息，并根据这些信息对被测物体形状进行三维恢复，是困扰着众多从事这方面研究工作人员的一项重要技术难题。本文研究探讨了一种非

2、接触性的快速的获取三维物体轮廓的检测方法一投影光栅法。投影光栅法是一类主动式全场三角测量技术，它采用普通白光将矩形光栅或者正弦光栅投影于被铡物体表面上，由于物体外形凹凸等几何形状变化而在物体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，由CCI)摄像头摄取这些畸变条纹信息，按照三角法的要求，对这些图像进行相应的处理，得到有关条纹的二维信息，然后再根据数学转换模型和重构算法对物体的轮廓进行重构，得到被测物体表面的三维外形数据信息：此外，本文还给出了投影光栅法中的三种相位法理论，并初步实现了其中的移相法：按照移相法的理论要求，通过向被测物体投射几幅移

3、相的光栅，得到含有相关相位的条纹图像，对这些条纹图像进行相位分析，得到物体轮廓表面上的相位。再运用相位高度转换算法，最终得到物体轮廓的三维数据信息。在本文的最后，讨论分析了这两种方法尚存在的问题及课题进一步的研究方向。关键词：三维轮廓检测；三维重构：投影光栅：基准条纹；畸变条纹；三角法：灰阶码；相位法；移相法查壹查兰翌主量堡垒圭．～．————j生些Abstract3-Dshoemeasurementandgraphicsmodelreconstructionisabranchofcomputerimageprocessingandaresearchdirectio

4、nthatintegratesmachinevisionandcomputerimageandgraphprocessing．IthasawideandurgingapplicationinthefieldsofAutomationProcess，MachineVision，CAD,VirtualReality(VR)，MedicineandSOon，However,itisallimportantbutdifficultproblemtodesignatechnologythatcanbeusedtomeasure3-Dsurfaceofanobjectnice

5、lyandrapidlyandPanrecover3-Dshapebythisinformation．ThispaperpresentsamethodnamedGratingProjectionthatcapturesthe3-Dsurfaceprofilometryofanobjectwithoutanycontactbuthighspeed，whichisaglobalmeasurementtechnology．Becauseofthecragginessofthe3-Dsurface，thedistortionstripesappearwhenthecomm

6、onrectangulargratingorsinegratingisprojectedontotheobjectsurface，whichincludesinformationaboutthe3-Dsurfaceprofilometry,TheimagesincludingdistortionstripesaretakenbyCCDcamera．The2-Dstripesinformationisgotafterprocessingtheseimagesaccordingtotriangularrequirements．Onthebasisofmathemati

7、creconstructionmodelandarithmetic，the3-Dsurfaceproftlometrydataaregotten．Furthermore，thispaperpresentsthreephasemethods’theoriesofgratingprojectionandrealizesthephaseshiftmeasuringmethod．Thestripeimagesincludingphaseinformationaretakenwhenseveralshiftingphasegratingsareprojectedontoth

8、eobje