基于结构光的双目立体测量

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1、；艇．！Ｅ＠？硕：ｔ研究生学位论文基于结构光的双目立体测量申请人：马俊学号：２１３１３１６培养单位：电子工程学院专业：检测技术与自动化装置研巧方向：智能仪器与智能测控技术指导教师：沈永良教授完成日期：２０１６年３月２６日ｆ＇■－１＇Ｉ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。据我所知，除了文中特别加臥标注和致ｆ的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的硏巧成果，化不包含为获得黑龙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。／学位论文作者签名：§

2、｛食签字日期：沸ｆ（年媒＾八迫＼学位论文版权使用授权书本人完含了解黑龙江大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口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权黑龙江大学可＾＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印。、缩印或其他复制手段保存、汇编本学位论文／：学位论文作者签名：弓心导师签名＾丰良！（：６签字曰期：品４年月心日签字曰期挪年６月佩占４分类号UDC密级公开硕士研究生学位论文基于结构光的双目立体测量申请人:马俊学号:2131316培养单位:电子工程学院专业:检测技术与自动化

3、装置研究方向:智能仪器与智能测控技术指导教师:沈永良教授完成日期:2016年3月26日中文摘要基于结构光的双目立体测量技术是计算机视觉技术的一个分支，被广泛应用于三维数字建模、检测技术的虚拟实现、军事仿真、机器人导引、地貌测量、整形医疗、刑侦鉴定等多个领域。如何快速准确地获取被测物体表面的信息，是一项重要而有难度的研究课题。本文搭建了基于结构光的双目立体视觉测量实验系统。首先利用型号参数规格完全相同的两个相机拍摄不同位置的标定板，使用张正友标定法求出相机内、外参数。选取格雷码与线移法相结合的主动式编码结构光，通过投影仪向被测物表面投射22组结构光图片，然后对左右相机同时采集的图

4、片解码。使用标定结果求解基础矩阵和极线方程，将求解后的极线方程与存储在自定义数据结构中的解码数据结合，求被测物表面各点的世界坐标。最后形成三维点云信息，重构被测物三维图像并给出相应的测量信息。对唯码匹配算法中出现的左右两侧图像匹配对应点极低的情况，本文提出了线码匹配改进算法。此算法使用码值匹配和曲线搜索相结合的方法，解决了因码值受到干扰而不能准确匹配的问题，大大提高了匹配率和三维重建精度。最后，本文重构了被测物体表面的三维图像，通过与标准量块相比较达到了±0.05mm的误差，从像素上相比为两个像素的误差。关键词：编码结构光；双目立体视觉；三维测量；线码匹配；点云重建-I-Abs

5、tractBasedonstructuredlightbinocularstereomeasurementtechnologyisabranchofcomputervisualtechnology,whichiswidelyusedinvirtualrealizationof3Ddigitalmodeling,detectiontechnologyofvirtualrealize,militarysimulation,robotguidance,topographymeasurement,orthopedicmedical,identificationofcriminalinv

6、estigationandothermultiplefields.Howtoquicklyandaccuratelyobtainthesurfaceinformationofanobjectinresearchsubjectisoneofthemostimportantanddifficult.Thispaperbuildabinocularstereovisionmeasurementsystembasedonstructuredlight.Weusetwocameramodelsspecificationsexactlythesameshootingcalibrationb

7、oardindifferentpositions,usingthecalibrationmethodofZhengyouZhangisusedtocalculatethecamerainternal,externalparameters.Activeencodingstructuredlightcombinationselectionofgraycodeandlineshiftmethod,22setsofstructurelightpicturesthroughtheprojectorwe