基于M阵列的三维测量研究.pdf

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterMeasurementofthree·-dimensionalbasedonM--arrayByXiangYinSupervisor：Prof．ZhaoYuanLi，Lect．LiLeiNuclearTechnologyandApplicationsPhysicalEngineeringSchoolApril2014学位论文原创性声明lIIIIIIIIIHIIIIUlIIIIIIIIY2547399本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除

2、文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：衫多日期：泖年衫月厶日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相

3、关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：够劈日期：易胗年衫月2p曰摘要三维测量的目的是获取被测场景轮廓的三维信息(在己建立的空问三维坐标系中，获得被测场景中若干离散点的坐标)，主要是指基于光学的三维测量。光学三维测量属于信息光学的前沿学科，广泛应用在工业零部件的检测、目标识别、医学检测等邻域，其中归类于空间调制的结构光照明法是目前广泛使用的方法，也是研究的重点。在基于结构光的三维测量技术中有两个关键部分，一个是图案投影设备，另一个是图案编码。DLP投影显示技术是基于TI公司设计生产的DMD微镜器件的反射式投影技术，适用于三维测量应用。本文

4、基于TI公司的DLP0．3WVGA芯片组设计了适用于三维测量的单片DMD投影设备的控制模块，在加装光学组件之后即可用于投影图案；在投影图案编码方面采用M阵列来编码图案，因为M阵列的特异数学特性，可以在三维测量中很好的解决歧义性问题，并且可以在一定程度上提升测量系统的分辨率、精度、测量速度等。本文主要的研究内容是M阵列的编码、解码算法的研究，其中解码算法的研究可以有效地提高图像解码的速度，相比于硬解码方法中逐个比对窗口来寻找码字在投影图案中的位置，在对拍摄的图像进行数字图像处理目标识别后，将读取的码字带入解码算法中计算，即可快速准确的得到该码字在投影图案中的位置。然后由码字在拍摄图像中的位置、

5、投影图案中的位置在使用三维坐标计算公式即可得到曲面上点的三维坐标。在本文中，需要对拍摄的图像进行处理，采用的数字图像处理技术是中值滤波及全局迭代阈值分割法，这种处理方案适用于大多数的情况。本文进行了三维测量的实验，并依据获得的实验数据建立了测量曲面的三维点阵图。关键词：三维测量DMDDLP投影设备编码策略M阵列AbstractThepurposeofthree-dimensionalmeasurementiStoobtainathree。dimensionalinformationofthetestsceneoutline(inthree—dimensionalspacehasbeenest

6、ablishedcoordinatesystem，toobtainthecoordinatesofthetestsceneseveraldiscretepoints)，mainlyreferstothethree—dimensionalmeasurementofoptical—based．Opticalthree．dimensionalmeasurementiStheforefrontofdisciplinesofinformationoptical，widelyusedinthedetection，objectrecognition，medicaltesting，andotherareas

7、ofindustrialparts，whichisclassifiedinthespatiallymodulatedstructuredlightilluminationmethodisamethodwidelyused，butalsothefocusofresearch．Therearetwokeypartsofthethree—dimensionalmeasurementtechniquebasedons