背景

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(diǎn)，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(jià)值。該項(xiàng)技術(shù)被廣泛用于產(chǎn)品缺陷檢查、自動(dòng)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(shí)用價(jià)值。

原理

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(jī)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(gè)相機(jī)、一個(gè)先激光投射器和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)組成，如圖1所示，測量時(shí)通過向被測物體投射單條線激光條紋，然后由旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)激光條紋掃描整個(gè)被測物體，掃描的同時(shí)立體視覺系統(tǒng)以指定的幀率拍攝被測物體；根據(jù)所拍攝的含有激光條紋的立體圖像對，由立體視覺的極線約束和激光條紋特征計(jì)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(jì)算出物體的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

算法流程

1.系統(tǒng)標(biāo)定（單相機(jī)標(biāo)定和立體視覺系統(tǒng)標(biāo)定）；
（該標(biāo)定圖片僅用來說明標(biāo)定過程，實(shí)際使用中并不是該圖片）
2. 計(jì)算極線；
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。
（左側(cè)為原始圖像，右側(cè)為提取的條紋中心）

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(gè)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(gè)屬性即可唯一確定立體視覺的對應(yīng)點(diǎn)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。

測量案例

大家好，我主要的研究方向有：
1）主流的結(jié)構(gòu)光三維測量方法，包括：線掃，格雷碼，相移，散斑等；
2）攝像機(jī)標(biāo)定和投影儀標(biāo)定；
3）點(diǎn)云處理；
4）圖像處理；
5）Halcon應(yīng)用；
6）機(jī)器視覺相機(jī)選型。
對以上研究方向感興趣的朋友可以關(guān)注我的微信公眾號：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的双目线激光三维扫描技术原理剖析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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