1丸相、 應(yīng)用簡介
       結(jié)構(gòu)光視覺方法的研究最早出現(xiàn)于20世紀70年代。在諸多的視覺方法中，結(jié)構(gòu)光三維視覺以其大量程啡罗、大視場、較高精度揭胶、光條圖像信息易于提取骤视、實時性強及主動受控等特點，近年來在工業(yè)三維測量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用鹃觉。
2专酗、 系統(tǒng)設(shè)計原理、方框圖盗扇、原理圖
       結(jié)構(gòu)光三維視覺是基于光學(xué)的三角法測量原理祷肯。如圖所示，光學(xué)投射器（可以是激光器疗隶，也可以是投影儀）將一定模式的結(jié)構(gòu)光投射于物體的表面佑笋，在表面形成由被測物體表面形狀所調(diào)制的光條三維圖像。該三維圖像由處于另一位置的攝像機攝取抽减，從而獲得光條二維畸變圖像允青。光條的畸變程度取決于取決于光學(xué)投射器與攝像機之間的相對位置和物體表面形廓（高度）。直觀上卵沉，沿光條顯示出的位移（或偏移）與物體的高度成比例颠锉，扭結(jié)表示了平面的變化，不連續(xù)顯示了表面的物理間隙史汗。當光學(xué)投射器與攝像機之間的相對位置一定時足贴，由畸變的二維光條圖像坐標便可重現(xiàn)物體表面的三維形廓。結(jié)構(gòu)光三維視覺測量系統(tǒng)由光學(xué)投射器姥勤、攝像機哮寨、和計算機系統(tǒng)三部分構(gòu)成。
       根據(jù)光學(xué)投射器所投射的光束模式的不同施俩，結(jié)構(gòu)光模式可分為點結(jié)構(gòu)光模式瞎遗、線結(jié)構(gòu)光模式、多線結(jié)構(gòu)光模式和網(wǎng)格結(jié)構(gòu)光模式披蛔。線結(jié)構(gòu)光模式復(fù)雜度低截纹、信息量大，應(yīng)用最為廣泛幻役。下圖為線結(jié)構(gòu)光打在標定板和被測物體的光條圖像贬屹。
3、 選型原則伦秀、精度分析
       結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的測量精度受諸多因素的影響月锅，如攝像機本身的光學(xué)物理參數(shù)癌炒、光學(xué)投射器特征參數(shù)、傳感器本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)及外界干擾源等等迹蛤。在攝像機民珍、光學(xué)投射測量環(huán)境一定的情況下，測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對測量精度影響很大笤受。實驗和相關(guān)理論推導(dǎo)表明穷缤，測量點的定位誤差和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相關(guān)性如下：
1）攝像機光軸和光平面垂直時，深度方向的測量誤差最小箩兽。
2）攝像機與光學(xué)投射器距離越遠，測量誤差越小章喉。
3）攝像機鏡頭放大倍率越小汗贫，測量誤差越小秸脱；這也表面被測物體離攝像機越遠測量誤差越大落包。
       當系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)確定以后，攝像機的參數(shù)對系統(tǒng)的測量精度至關(guān)重要摊唇。逐行掃描的CCD相機的動態(tài)范圍大咐蝇、噪聲小、沒有奇偶行場頻接誤差巷查，非常適合測量的應(yīng)用法雄。相機的分辨率越高、動態(tài)范圍越大神肖，測量的精度就越高白叫。一個典型的測量系統(tǒng)是：采用丹麥JAI公司百萬象素級的CV-A1相機、日本Computar 公司的16 mm焦距鏡頭排憨、加拿大StockerYale公司生產(chǎn)的Lasiris激光投射器队装。具體產(chǎn)品參數(shù)如下：
1) CV-A1相機：1/2”靶面，1380*1035象素翻粘，逐行掃描烟焊，幀速16fps，模擬輸出潘羡，靈敏度0.3Lux
2) M1614-MP鏡頭：C接口隔造，焦距16mm， F數(shù)1.4
3) PC2-Vision圖像采集卡：加拿大CORECO公司生產(chǎn)的模擬采集卡政拾，可同時接6部黑白相機或者2部RGB彩色相機际器。

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