基于彩色结构光的三维测量技术研究.pdf

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1、ResearchInstituteofAutomationSoutheaStUniVersityMarch2010以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：摘要论文题目：基于彩色结构光的三维测量技术研究硕士研究生姓名：韩佩妤导师姓名：达飞鹏学校名称：东南大学三维测量技术通过对物体空间轮廓进行扫描，来获得被测物体表面各点的三维坐标，并实现被测物体的三维重构。这项技术近年来得到了蓬勃的发展和广泛的应用。研究者们致力于更加快速、准确地获取空间三维信息，以满足人们日益迫切的需求。基于光学原理、以计算机图像处理为主要手段的非接触式

2、主动式的结构光三维测量是当前最流行的三维测量技术之一。本文以基于彩色结构光的三维测量技术为研究对象，对其中的彩色编码、彩色图像分割、解码和相移法等关键技术进行了研究，分别从提高实时性和适用范围的角度改善三维测量系统性能。本文涉及了两种基于彩色结构光的三维测量方法，分别为一种基于格雷编码原理的彩色结构光三维测量方法和基于正反码的彩色结构光三维测量方法。本文第一章介绍三维测量的技术背景和研究意义、结构光三维测量的发展现状以及本课题研究的目的和方向。第二章介绍基于彩色结构光的三维测量系统的硬件结构、软件流程、测量原理，并对测量关键技术进行了分析。第三章提出一种基于格雷编码原理的彩色结

3、构光三维测量方法，通过向被测物体投影两幅彩色光栅并采集图像，得到物体表面的三维信息，提高了三维测量的速度。本方法通过选出最易辨识的六种颜色，与格雷编码原理相结合，设计了基于格雷编码原理的使用六种颜色的彩色编码方法，得到序列周期唯一且编码周期起始位置任意的彩色条纹，克服了彩色编码的码间干扰问题，解码方法简单且精度高，适用范围广；利用三色相移法取代传统三幅相移法。第四章提出基于正反码的彩色结构光三维测量方法，此法采用两幅互为反码的彩色编码条纹，结合四幅相移法，实现对彩色被测物体的测量，扩大了彩色结构光三维测量的适用范围。第五章对本课题的研究做了总结与展望。关键词：三维测量技术，彩色

4、结构光，格雷编码原理，正反码，彩色编码，彩色图像分割，相移法东南大学硕士学位论文ABSTRACTTitle：Researchof3DMeaSurementTecllIlologyB嬲edonColorStructI鹏dLi咖MaStercaIldidate：地气NPei一”SupeⅣisor：DAFei—pengOriga毗硪ion：SoutlleaStUIliVerS毋3DmeasurementtecllnologyhaSbeenwelldeVelopedduringrecentyears．IthaSbeenusedeXtensivelyiIlmanydi仃erentfiel

5、ds．AnobjectcouldbemeasuredandrecoIls仃uCtedbymeaIlsofsc砌ngitssl耐ke．Thewayt0makememeasurememf弧ter，moreaccllrateandmoree岱：ctivehaSbeenresearChedalot．3DmeaSurementbaSedonsmlcnlredlightisoneoftllemostpopular3Dme部珊咖enttecllIlologiescu玎ently．nisbaLsedonmeopticsprinciple觚dcomputeriIIlageproccssingte

6、cllIlology．Intllisdissertatio玛3DmeasurementbaSed0ncolorstructur耐lightisdiscuSsed．nskeytecllllologiesarecolorcodiIlg，colorinlagesegmentation，decodillg，ph舔eslliRingaIldsoon．TheC0ntemoftllisdissertationiscenteredontwo3DmeaSurementme也odsbaSedoncolorstructuredli曲t．OneisbaSedonGmyCodepriIlciple，an

7、dan0吐lerisbaSed0nt11epositiVe锄dnegativecodes．IIlchapterl，thetecllIlicalbackgrouIld觚dsi鲥ficaIlCeof3Dme嬲urement，tlledeVelopmentof3DmeaSurementb嬲edonsmJCturedlightandmepurposeoft11eresearchintllispaperarein仃oduced．Chapter2isabout3DmeaSurementsyStembas