雙目線激光三維掃描技術(shù)原理剖析
激光掃描三維測量技術(shù)憑借其非接觸、精度高、適用范圍廣等優(yōu)點,目前已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域中不可或缺的技術(shù),具有很高的研究價值。該項技術(shù)被廣泛用于產(chǎn)品缺陷檢查、自動化裝配、尺寸測量、文物重建和視覺導(dǎo)航等領(lǐng)域,具有非常高的實用價值。
本文介紹的是一種基于線激光掃描和雙目立體視覺相結(jié)合的三維測量系統(tǒng),該種線激光掃描系統(tǒng)可以避免傳統(tǒng)單相機掃描技術(shù)中標(biāo)定激光平面的過程,提高三維測量精度。該測量系統(tǒng)由兩個相機、一個線激光投射器和一個旋轉(zhuǎn)電機組成,測量時通過向被測物體投射單條線激光條紋,然后由旋轉(zhuǎn)電機帶動激光條紋掃描整個被測物體,掃描的同時立體視覺系統(tǒng)以指定的幀率拍攝被測物體;由立體視覺的極線約束和激光條紋特征計算出立體視覺系統(tǒng)之間的對應(yīng)性關(guān)系;最后根據(jù)預(yù)先標(biāo)定好的系統(tǒng)參數(shù)按照雙目立體視覺的方法計算出物體的三維點云數(shù)據(jù)。
算法流程
1、系統(tǒng)標(biāo)定(單相機標(biāo)定和立體視覺系統(tǒng)標(biāo)定)
2、立體視覺校正
3、線激光條紋中心提取;
傳統(tǒng)的線激光條紋提取技術(shù)有極值法、閾值法、高斯擬合法、灰度重心法等。
4、查找立體視覺對應(yīng)性;
在雙目線激光掃描三維測量系統(tǒng)中,使用兩個約束來唯一確定立體視覺對應(yīng)性。第一,極線約束;第二,線激光條紋的幾何屬性。使用該兩個屬性即可唯一確定立體視覺的對應(yīng)點坐標(biāo)。
5、三維重建。
該部分比較簡單,直接使用光學(xué)三角法即可。
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