结构光三维视觉丈量

1、 使用简介
结构光视觉办法的研讨最早呈现于20世纪70年代。在许多的视觉办法中，结构光三维视觉以其大量程、大视场、较高精度、光条图画信息易于提取、实时性强及自动受控等特色，近年来在工业三维丈量范畴得到了广泛的使用。
2、 体系规划原理、方框图、原理图
结构光三维视觉是依据光学的三角法丈量原理。如图所示，光学投射器（可所以激光器，也可所以投影仪）将必定形式的结构光投射于物体的外表，在外表构成由被测物体外表形状所调制的光条三维图画。该三维图画由处于另一方位的摄像机吸取，然后取得光条二维畸变图画。光条的畸变程度取决于取决于光学投射器与摄像机之间的相对方位和物体外表形廓（高度）。直观上，沿光条显现出的位移（或偏移）与物体的高度成份额，扭结标明了平面的改变，不接连显现了外表的物理空隙。当光学投射器与摄像机之间的相对方位必守时，由畸变的二维光条图画坐标便可重现物体外表的三维形廓。结构光三维视觉丈量体系由光学投射器、摄像机、和计算机体系三部分构成。
依据光学投射器所投射的光束形式的不同，结构光形式可分为点结构光形式、线结构光形式、多线结构光形式和网格结构光形式。线结构光形式复杂度低、信息量大，使用最为广泛。下图为线结构光打在标定板和被测物体的光条图画。
3、 选型准则、精度剖析
结构光视觉传感器的丈量精度受许多要素的影响，如摄像机自身的光学物理参数、光学投射器特征参数、传感器自身的结构参数及外界搅扰源等等。在摄像机、光学投射丈量环境必定的情况下，丈量体系的结构参数对丈量精度影响很大。试验和相关理论推导标明，丈量点的定位差错和体系结构相关性如下：
1）摄像机光轴和光平面笔直时，深度方向的丈量差错最小。
2）摄像机与光学投射器间隔越远，丈量差错越小。
3）摄像机镜头扩大倍率越小，丈量差错越小；这也外表被测物体离摄像机越远丈量差错越大。
当体系的几许结构确认今后，摄像机的参数对体系的丈量精度至关重要。逐行扫描的CCD相机的动态规模大、噪声小、没有奇偶行场频接差错，十分合适丈量的使用。相机的分辨率越高、动态规模越大，丈量的精度就越高。一个典型的丈量体系是：选用丹麦JAI公司百万象素级的CV-A1相机、日本Computar 公司的16 mm焦距镜头、加拿大StockerYale公司出产的Lasiris激光投射器。详细产品参数如下：
1) CV-A1相机：1/2”靶面，1380*1035象素，逐行扫描，帧速16fps，模仿输出，灵敏度0.3Lux
2) M1614-MP镜头：C接口，焦距16mm， F数1.4
3) PC2-Vision图画采集卡：加拿大CORECO公司出产的模仿采集卡，可一起接6部是非相机或许2部RGB五颜六色相机。