基于极线校正的相移结构光三维测量-论文.pdf

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1、第12卷第2期南京工程学院学报(自然科学版)V01．12．No．22014年6月JournalofNanjingInstituteofTechnology(Natur~ScienceEdition)Jun．，2014文章编号：1672—2558(2014)O2—0009—05基于极线校正的相移结构光三维测量关芳芳r，程筱胜(1．南京工程学院工业中心，江苏南京211167；2．南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：被动式方法对表面无明显特征的物体难以获取稠密的三维重建点，无法进行精确而快速的测量．针对这一问题，采用双目立体视觉测量系统，结合主动式方法的相位移

2、动结构光法对每个图像像素点进行处理，获取三维物体表面稠密的数据，实现真正的全场测量．双目系统经过极线校正，对应点的极线处在同一水平线上，匹配时不用逐点计算每个像素点的极线，大大减少匹配时间．实验结果表明此方法能快速获得复杂表面物体的稠密测量．关键词：极线校正；相位移动；结构光；双目视觉；立体匹配；三维测量中图分类号：TH741Three-DimensionalMeasurementUsingPhaseMovingStructuredLightBasedonEpipolarLineRectificationGUANFang．fang一．CHENGXiao．sheng(1．I

3、ndustrialCenter，N蛐jingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China；2．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Forobjectswithnodistinguishingcharacteristicsonthesurface，itisdifficulttoobtainaccuratethree—dimensional

4、densepoints，makingrapidandaccuratemeasurementimpossible．Tosolvethisproblem，everyimagepixelishandledbyusingbinocularstereovisionmeasurementsystemandphasemovementstructurelightmethod．Andthecomplex3Dsurfacedataisthenobtained．Thisisarealwholefieldmeasurement．Rectifiedbyepipolarlines，theepipol

5、arlinecorrespondingpointsareinthesamehorizontalline．Thusitisunnecessarytocalculatetheepipolarlinesofeachimagepixelonebyone，significantlyreducingthematchingtime．Theexperimentalresultsshowthatthismethodcanbeusedtorapidlymeasurethedensityofcomplex—surfaceobjects．Keywords：epipolarlinerectific

6、ation；phasemoving；structurelight；binocularvision；stereomatching；threedimensionalmeasurement计算机视觉是用机器代替人眼实现视觉功能，用计算机实现对客观世界的识别．计算机视觉技术与加工制造业息息相关，其在制造业的应用包括对零件的精密测量、刀具磨损和预调测量、逆向工程以及工件的自动检测¨．目前，对物体的三维测量分为接触式测量(如三坐标测量机)和非接触式测量(光学、声学等)两大类]．非接触测量因其测量速度快且不使物体产生变形一直受到国内外制造业领域的亲睐，尤其是光学三维测量的方法使用最为广

7、泛．光学三维测量分为主动式和被动式两种J．主动式三维测量利用结构光收稿日期：2013—12—17；修回日期：2014—02—25基金项目：江苏省自然科学基金项目(BK20130793)；南京工程学院校级科研基金项目(QKJB2011026)作者简介：关芳芳，博士研究生，讲师，研究方向为光学测量、逆向工程、数字化设计制造．E-mail：nuaagf@sina．com第l2卷第2期关芳芳，等：基于极线校正的相移结构光三维测量『M]Ilj=AIRIT]Z1n00A=0Ⅱy0(2)001式中：s为比例系数；A为相机内部参数矩阵；R和分