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旋转式三维物体测量系统及重构方法的研究

作　者: 李海岩
导　师: 许增朴
学　校: 天津轻工业学院
专　业: 机械设计及理论
关键词: 计算机视觉 形状测量 三维重构
分类号: TP391.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
下　载: 214次
引　用: 3次
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内容摘要


物体的三维轮廓包含着物体的形状信息，三维轮廓测量是人们掌握物体表面形状的一种手段。在敏捷制造过程中，反求原始另件表面的三维坐标是十分重要的。 本文依据计算机视觉的理论，采用结构光法，利用Windows开发平台和VisualC++6.0的MFC，开发了一套三维形状测量系统。该自动测量系统包括：硬件的自动控制，图象的自动采集、裁剪和细化；并对物体三维重构方法进行探索和研究，借助OpenGL实现了物体的三维测量数据的可视化。整套系统结构简单，处理计算简捷，测量速度快，界面友好，容易操作，成本低廉，应用范围广泛，为实现快速“测量——加工”奠定了基础。

全文目录


中文摘要  5-6
英文摘要  6-7
绪论  7-11
  1． 计算机视觉检测技术的发展及应用  7-8
  2． 计算机视觉检测技术在物体三维测量方面的应用及前景  8-9
  3． 本课题的研究背景和预期达到的目标  9-10
  4． 课题研究路线  10-11
第一章 旋转式三维物体测量原理  11-17
  1．1 测量原理的描述  11-13
  1．2 标定原理的描述  13-17
第二章 测量系统的设计  17-54
  2．1 测量系统的硬件描述  17-21
    2．1．1 光源的选择  17
    2．1．2 CCD摄像器件的工作原理及选择  17-18
    2．1．3 图像采集卡的选择及其工作原理  18-20
    2．1．4 计算机的配置  20-21
  2．2 测量系统的硬件实现  21-31
    2．2．1 系统硬件的总体设计  21
    2．2．2 CCD支架的设计  21-22
    2．2．3 转台的设计  22-24
    2．2．4 转台与微机接口电路的设计  24-28
    2．2．5 便携式箱体的设计  28-29
    2．2．6 标定系统硬件设计  29-31
  2．3 测量系统的软件设计  31-54
    2．3．1 编程软件的选择  31-32
    2．3．2 软件系统的整体设计  32-33
    2．3．3 系统封面的设计  33-35
    2．3．4 系统界面的设计  35-39
    2．3．5 转台自动控制软件的设计与实现  39-41
    2．3．6 图像采集软件的设计与实现  41-44
    2．3．7 图像裁剪软件的设计与实现  44-48
    2．3．8 自动细化软件的设计与实现  48-52
    2．3．9 系统标定软件的设计与实现  52-54
第三章 三维物体重构方法的研究  54-75
  3．1 空间点的获得  54-56
  3．2 重构方法的确定  56-61
    3．2．1 建模  56-57
    3．2．2 重构算法的流程  57-59
    3．2．3 程序设计  59-61
  3．3 顶部和底部的近似处理  61-62
  3．4 三维图形软件的选择  62-68
    3．4．1 OpenGL的特点  62-63
    3．4．2 OpenGL的工作结构  63-64
    3．4．3 OpenGL的绘制原理  64-68
  3．5 利用OpenGL对三维测量数据进行重构  68-73
    3．5．1 OpenGL函数及句法  68-69
    3．5．2 利用OpenGL实现三维物体重构  69-73
  3．6 三维物体重构系统的设计  73-75
第四章 测量实验及结果分析  75-103
  4．1 实验过程描述  75-102
    4．1．1 系统硬件的准备  75
    4．1．2 系统软件操作  75-77
    4．1．3 标定矩阵的求解  77-78
    4．1．4 利用标定系数矩阵求解物体的三维坐标  78-102
  4．2 实验结果分析  102-103
第五章 系统综合  103-104
第六章 结论  104-105
参考文献  105-108
致谢  108

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置
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