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《大连理工大学》 2010年
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采用结构光方法实现动态目标的三维轮廓重构

薛信庆  
【摘要】: 图像记录设备通常只能记录客观世界的二维信息,丢失了深度信息。在工业生产、逆向工程、医疗诊断等领域中的很多情况下需要采集目标物体的三维信息,三维轮廓重构技术随着实际应用的需求而不断发展。其中基于彩色编码结构光的三维重构技术由于具有非接触、精度高、易实现等优点日益成为研究热点。彩色编码的方法有两种:时序编码法和空间编码法。本文着重对空间编码方法进行了研究,最终构造了一种彩色空间编码法,实现了动态目标的三维重构。 论文的主要内容包含以下几个方面: 首先,分析了三维轮廓重构技术的发展历史和现状,比较了各类三维轮廓重构方法的优点和缺点,总结了彩色编码结构光在三维轮廓重构技术中的优势。详细介绍了彩色编码结构光法的原理,并完成了三维重构过程的数学建模。 其次,研究了时序编码法中编码图选用颜色种类的多少与投影图数量的关系,得出了一种较好的组合方式,并完成了一套时序编码方案,通过实际的实验,验证了此编码方案的可行性,同时研究了解码过程中对编码图像的处理方法,得到了很好的效果。 再次,本文的重点是构造了一套彩色空间编码方案完成了动态目标的三维轮廓重构。通过前两部分内容的分析与结论,研究了一种应用颜色种类少、解码精度高、以排列组合的方式生成空间编码图案的方法。编码图案中以四根彩色条纹为一个组合,同一个组合中不相邻的条纹允许有相同颜色的重复,这样在测量相同面积的目标物体时,能够减少编码所需颜色的种类,降低了解码过程中颜色识别的难度。最终通过实验证明了此方法对动态目标的三维重构行之有效。 最后,对实验结果进行了误差分析。通过对标定块三维重构数据结果的分析,得出了整个三维重构系统的测量精度。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘子华;基于投影结构光法实现动态目标的三维重构[D];大连理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘维一,于德月,侯庆虎,王超,王肇圻,母国光;用彩色二维编码测量动态物体三维轮廓的方法[J];光电子·激光;2002年02期
2 吴春才,苏显渝;动态过程的三维面形测量[J];光电子·激光;1996年05期
3 李奇,冯华君,徐之海,韩一石,黄红强;计算机立体视觉技术综述[J];光学技术;1999年05期
4 田维坚,陈波,郭履容,庞霖;并行共焦三维检测方法的理论分析[J];光学学报;1999年10期
5 权贵秦;王刚;聂亮;;波带板干涉法检测双曲面[J];光子学报;2010年04期
6 李永怀,冯其波;光学三维轮廓测量技术进展[J];激光与红外;2005年03期
7 朱清溢;苏显渝;肖焱山;向立群;;基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法[J];激光技术;2006年04期
8 吴庆阳;李景镇;苏显渝;惠彬;;线结构光三维测量系统中旋转轴的标定方法[J];中国激光;2008年08期
9 邱茂林,马颂德,李毅;计算机视觉中摄像机定标综述[J];自动化学报;2000年01期
10 胡增荣;;柔性检测设备——三坐标测量机[J];精密制造与自动化;2006年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 纪文丽;基于光栅投影方法的物体三维轮廓重构[D];大连理工大学;2007年
2 常妍;基于彩色格雷编码的物体三维轮廓重构[D];大连理工大学;2009年
【共引文献】
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1 王世东;陈杨;张本福;孙光灵;黄晓梅;;八叉树在三维建模中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年06期
2 王世东;;Voronoi在GCS建模中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年05期
3 王世东;;一种使用八叉树存储三角网格图元的算法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年05期
4 李莹莹;陈强;;皮肤表面测量中空间编码结构光模式的选择[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2012年02期
5 刘大刚,王明年;数码摄像技术在隧道位移信息采集中的应用[J];地下空间;2004年03期
6 吉雪芸;三角函数在图案元素设计上的应用[J];保定师范专科学校学报;2005年02期
7 吉雪芸;李毅;;基于RGB向HSB转换的色调设计系统的探讨及实现[J];保定师范专科学校学报;2007年04期
8 支新军,艾勇;一种自由空间光通信光路的设计与分析[J];半导体光电;2003年03期
9 杨春平,吴健,洪亮,冯彦彦;双CCD系统在三维面形测量中的应用[J];半导体光电;2004年03期
10 陈向伟,王龙山,刘庆民,崔治;基于CCD图像的圆度误差测量的研究[J];半导体光电;2004年04期
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1 孙勇;李原;王庆林;陈辉;;基于主动投影的结构光视觉系统的标定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
2 赵越;江南;;一种基于3D矩形靶标的摄像机标定算法及其实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
3 吴能伟;;3D靶标的摄像机标定方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
4 张新洁;谢哲东;;用于精密位移测量的视频引伸计系统的研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
5 朱奎义;;车载式钢轨断面动态测量装置[A];发展重载运输技术适应经济社会建设——铁路重载运输货车暨工务学术研讨会论文集(工务部分)[C];2011年
6 井亚舟;刘广荣;;EMBCCD时序信号电压转换电路的设计[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
7 马云;王宏义;董文娟;王卫华;陈曾平;;基于CCD传感器的空间目标探测可重构高速图像处理机设计[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
8 何平安;胡亚文;陶慧玲;宋燕新;;激光投线仪610自动检测系统[A];2009年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2009年
9 何平安;郭定一;张明建;万来毅;龚辉;林介帮;;基于图像处理的钢坯侧面形状检测系统[A];2009年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2009年
10 何平安;郭定一;张明建;万来毅;龚辉;林介帮;;基于图像处理的钢坯侧面形状检测系统[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
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1 杨长强;激光扫描仪检校及车载激光点云的分类与矢量化研究[D];山东科技大学;2010年
2 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
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5 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年
6 关丛荣;条纹分隔颜色格雷码结构光三维测量技术研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
7 李鹤喜;基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
8 孟凡文;面向光栅投影的点云预处理与曲面重构技术研究[D];南昌大学;2010年
9 王富治;视觉检测的几个关键问题研究[D];电子科技大学;2011年
10 雷波;直线边缘光学精密测量系统研究与开发[D];武汉理工大学;2010年
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1 马彦平;基于数字图像的冬小麦、夏玉米长势远程动态监测技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
3 徐成功;智能CCD垂线坐标仪[D];山东科技大学;2010年
4 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
5 孙冰;轴承滚子外径非接触检测系统及算法的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
6 曹自然;大型板类零件孔形位尺寸检测系统[D];长春理工大学;2010年
7 谢斌;红外瞄具零位走动量测试系统研究[D];长春理工大学;2010年
8 于浩;CCD相机测量对比度的校正方法研究[D];长春理工大学;2010年
9 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
10 韩亚丽;图像精密测量算法研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 许小勇;钟太勇;;三次样条插值函数的构造与Matlab实现[J];兵工自动化;2006年11期
2 刘维一,于德月,侯庆虎,王超,王肇圻,母国光;用彩色二维编码测量动态物体三维轮廓的方法[J];光电子·激光;2002年02期
3 向淑兰,李继陶,苏显渝;几种莫尔等高法的付里叶描述[J];光电子·激光;1998年02期
4 韦争亮;钟约先;袁朝龙;;结构光三维测量系统中投影仪标定技术研究[J];光学技术;2009年02期
5 刘维一,王肇圻,母国光,方志良;彩色组合编码条纹光栅轮廓术[J];光学学报;2000年09期
6 于晓洋;单鹂娜;曹沈楠;吴海滨;;结构光时间编码技术进展[J];哈尔滨理工大学学报;2010年01期
7 巩绪庆 ,达飞鹏 ,郑君立 ,雷明涛 ,盖绍彦;光栅投影三维测量在逆向工程中的应用[J];测控技术;2003年07期
8 李永怀,冯其波;光学三维轮廓测量技术进展[J];激光与红外;2005年03期
9 胡增荣;;柔性检测设备——三坐标测量机[J];精密制造与自动化;2006年02期
10 喻擎苍;冯海明;徐玉芳;;符号M阵列面结构光多分辨解码方法研究[J];计算机工程与设计;2010年05期
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1 盛苗苗;彩色编码实现动态物体的三维重构[D];大连理工大学;2011年
【二级参考文献】
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1 周祥,苏显渝;CCD摄象机调制传递函数对傅里叶变换轮廓术的影响[J];光电工程;1993年03期
2 刘维一,王肇圻,母国光,方志良;两位二进制彩色编码光栅三维轮廓术[J];光电子·激光;2000年02期
3 刘维一,于德月,侯庆虎,王超,王肇圻,母国光;用彩色二维编码测量动态物体三维轮廓的方法[J];光电子·激光;2002年02期
4 牛小兵,林玉池,赵美蓉,程冬梅,蒋诚志;光栅投影三维轮廓测量及关键技术分析[J];光电子·激光;2002年09期
5 孙宇臣,葛宝臻,张以谟;物体三维信息测量技术综述[J];光电子·激光;2004年02期
6 贺忠海,王宝光;线结构光传感器的模型及成像公式[J];光学精密工程;2001年03期
7 王孝坤;王丽辉;张学军;;干涉法实时测量浅度非球面技术[J];光学精密工程;2008年02期
8 陈棣湘,罗飞路,潘孟春;立体视觉测量中的图像匹配策略研究[J];光学技术;2002年05期
9 全奉先,辛企明;波带板法检测非球面技术[J];光学技术;1998年03期
10 郝煜栋,赵洋,李达成;光学投影式三维轮廓测量技术综述[J];光学技术;1998年05期
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2 钟凌江;三维重构产业链[N];人民邮电;2006年
3 本报记者 叶青 通讯员 粤科宣;病人家属也可操刀“做手术”[N];广东科技报;2011年
4 ;马利庄与他创立的实验室[N];科技日报;2004年
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4 张小康;高分辨冷冻电镜三维重构埃瓦尔德球效应的研究[D];中国科学技术大学;2012年
5 山海涛;基于影像序列的目标三维重构理论及关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
6 范剑英;结构光深度图像获取和处理与三维重建研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
7 关丛荣;条纹分隔颜色格雷码结构光三维测量技术研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
8 姜大志;计算机视觉中三维重构的研究与应用[D];南京航空航天大学;2002年
9 侯卫萍;基于OpenGL的应力波原木内部腐朽断层图像三维重构研究[D];东北林业大学;2011年
10 杨敏;多视几何和基于未标定图像的三维重构[D];南京航空航天大学;2003年
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7 沈璐;基于双目立体视觉的三维重构剖分算法研究[D];东北师范大学;2010年
8 刘玉龙;面向RP应用的三维重构技术[D];西安科技大学;2004年
9 邓俊峰;大范围的建筑三维重构的方法研究[D];华中科技大学;2004年
10 屈磊;三维重构理论与算法研究[D];安徽大学;2004年
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