双目视觉三维数字化测量技术研究.pdf

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1、第2期组合机床与自动化加工技术N0．22011年2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueFeb．2O1l文章编号：1001—2265(2011)02—0001—04双目视觉三维数字化测量技术研究水张建德，陆金桂(南京工业大学a．机械与动力工程学院；b．CAD中心，南京210009)摘要：双目视觉三维数字化测量是一种先进的产品数据采集技术，由于其无破坏、测量精度高、数据获取速度快等优点而被工业界和学术界广泛关注，是加快产品开发和保证产品质量的重要手段之一文章在对国内外相关研究工作进行分析的基础上，系统地总结了双

2、目视觉三维数字化测量技术。的基本原理、研究现状，并指出在其研究过程中应解决的关键问题，明确了以后研究的方向。文章为双目视觉三维数字化测量技术研究工作的进一步展开提供了参考，对其正确、广泛地应用具有一定的指导意义。关键词：双目视觉；测量；三维坐标中图分类号：TG80；TP274文献标识码：ASummaryofResearchonBinocularStereoVision3DMeasurementTechniqueZHANGJian—de．LUJin—gui(NanjingUniversityofTechnology，a．CollegeofMechanicalandPower

3、Engineering；b．CADCenter，Nan—jing210009，China)Abstract：Asanadvanceddataacquisitiontechnique，Binocularvision3Dmeasurementisappliedtospeedupproductdevelopmentandensuremanufacturingquality．Ithasreceivedmostattentionbothfromacademiaindustrybecauseofthenondestructive，highprecisionandrapidresolu

4、tion．Basedontheanalysisofrelativestudy，thispapersystematicallysummarizedthebasictheory，researchsituationoftheBinocu·larvision3Dmeasurementtechnique，meanwhile，criticaltechnologiesinmeasuringarealsoputforward．Thediscussioninthispaperprovidesbasisforafurtherstudyofthetechniqueandhasacertainp

5、ragmat·icvalueforitsrightuseandwideapplication．Keywords：binocularvision；measurement；3Dcoordinate动、在线检测，是立体视觉最常用的实现方式，应用O引言前景非常广泛，在生产自动化、机械制造、自主导航、作为计算机视觉的一个重要分支，双目视觉医学等领域极具应用价值。(BinocularVision)测量技术是最接近于人类视觉的本文以国内外的研究工作为基础，对双目视觉三维数据采集方式，也是计算机被动测距方法中最三维测量技术的基本原理、研究现状以及关键技术重要的距离感知技术，它是工业产品检

6、测和参数测等进行了系统的总结，并指出其存在的问题和发展量的重要手段之一。双目视觉测量一般是由不同位趋势，为进一步的研究明确了方向。置的两台或一台摄像机(CCD)移动或旋转拍摄同一1双目视觉三维数字化测量基本原理幅场景，计算空间点在两幅图像中的视差，获得该点的三维坐标值。相比其他体视方法，如透镜板三维双目视觉一般采用的方法是两个摄像机从不同成像、投影式三维显示、全息照相术等，双目立体视角度同时获取目标物体及其周围景物的两幅数字图觉直接模拟人类双眼处理景物的方式，具有简单、可像，或者用单摄像机在不同时刻从不同角度获取周靠、灵活、使用范围广等特点，可以进行非接触式、自围景物的两

7、幅数字图像，根据同一物点在摄像机收稿日期：2010—08—14：修回日期：2010—09—03基金项目：国家自然科学基金资助项目(50975133)；江苏省普通高校研究生创新计划项目(CXIOB一169Z)作者简介：张建德(1982一)．男，南京人，南京工业大学博士生，研究方向为精密测量技术，(E—mail)njutcad@gmail．corn。·2·组合机床与自动化加工技术第2期获取的两幅图像中对应像点之间的几何位置关系示图像中心的像素坐标，(U，V)表示被测点的图像(视差原理)来确定被测物点的空间三维坐标，并进坐标系坐标。