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彩色空间组合编码结构光颜色校正及测量研究

作　者: 毕婧
导　师: 范剑英
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 彩色编码颜色校正三维测量结构光
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

三维测量技术是人们探索三维世界，描述三维目标形态不可缺少的测量技术，目前在逆向工程、可视化等领域有着广泛的应用。三维测量的目的是通过获取三维信息而重建三维物体的形状、位置和姿态，编码结构光三维测量以其非接触测量、测量速度快、测量精度高成为主要研究热点之一。而彩色空间组合编码结构光又因编码方法携带信息量大，且只需要一幅图像就可以获得被测物体上可测点的三维信息，具有分辨力高、速度快和易于实现的优点而成为彩色编码结构光三维测量的研究热点。利用彩色空间组合编码结构光进行三维测量时，由于颜色的叠加，条纹颜色出现失真问题，所以有必要做颜色校正的研究，本文的主要研究内容如下：本文对三维测量系统的搭建以及标定都做了详细的分析和阐述，主要理论基于三角测量方法，线形标定法对整个三维测量系统的摄像机进行标定，采用正交格雷编码方法对投影仪进行标定。本文对三维测量系统进行了实验，对测量的数据进行分析和总结。基于结构光三维测量，本文设计了一种彩色空间组合编解码方法，这种编码方法以红、绿、蓝、白4种颜色作为编码条纹的基本颜色，以黑色为底色，白色条纹做为每组条纹的标志性条纹，5个条纹为一组，该方法的特点是用较少的颜色获得较长的周期，其每一组的条纹排列是唯一的，因此解码能够实现。针对现有的三维测量主要对白色的物体这一局限，本文提出了一种新的颜色校正方法，可以实现用彩色条纹对彩色物体进行三维测量，由于彩色条纹受到彩色物体表面颜色以及环境的影响会出现颜色失真的现象，需进行颜色校正，本文通过实现建立针对彩色物体的颜色数据库，与失真图片进行颜色对比，基于颜色校正数学模型，恢复彩色条纹的颜色，这种颜色校正方法具有易于实现，抗干扰性强的特点。论文中采用投影仪，摄像机，计算机自主搭建了三维测量平台了系统，在理论分析的基础上，对彩色物体进行了结构光条纹颜色校正和三维测量实验。实验结果表明，本文颜色校正方法可行，解码准确。

彩色空间组合编码结构光颜色校正及测量研究

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