基于条纹投影的双目结构光成像系统
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作者:
作者单位:

(河北工业大学 机械工程学院,天津 300130)

作者简介:

高楠(1982-),男,天津人,博士研究生,讲师,主要从 事光学测量与光谱检测方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家重点研发计划(2017YFF0106404)、国家自然科学基金(51675160)、河北省应用基础研究计划重点基 础研究资助项目(15961701D)、河北省高层次人才资助项目(GCC2014049)和河 北省人才工程培养经费资助项目(A201500503)资助项目 (河北工业大学 机械工程学院,天津 300130)


Dual-camera structured light imaging system based on fringe projection
Author:
Affiliation:

(School of Mechanical Engineering,Hebei University of Technology,Tianjin 300130,China)

Fund Project:

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    摘要:

    研究了一种 基于条纹投影 的双目三维成像方法,实现对表面有大梯度或非连续等复杂形貌物体的测量。计算机软件产 生的正弦条纹 经DLP投影仪投射到被测物体表面,左右两个CCD相机同时拍摄经被测物体表面调制的变形条 纹图。通过 四步相移和最佳条纹选择方法分别计算得到折叠相位图和展开相位图。建立绝对相位与深度 之间的关系, 得到两组不同坐标系下的三维点云数据。提出一种改进的最近点迭代(ICP)算法,在每一次 迭代过程中剔除 不可见点和噪声点,将两组点云数据转换到同一坐标系中。三维形貌测量实验证明了所研制 成像系统的可 行性和准确性。视场范围内的最大测量误差为0.072mm。

    Abstract:

    A dual-camera three-dimensional (3D) imaging system is established by using the fringe projection technique to measure objects with large slopes an d/or discontinuous surface.A DLP projector projects the generated sinusoidal fri nge pattern images onto the measured objects surface.The fringe patterns are deformed with regard to object surface and captured by two color cameras from di fferent views.The absolute phase of each pixel can be calculated from the captured fringe patterns by using the optimum three-fringe numbers selection method.The relationship between the absolute phase and depth is estab lished,so two point cloud data from different coordinate systems are obtained.An improved iterative clos est point (ICP) algorithm is proposed,and the obtained point cloud data can be transformed into the same coordinate system by rejecting noises and invisible data automatically at each iterative step.Experimental results on measuring 3D shape of objects show the accuracy and availability of the developed 3D imaging system.The maximum measurement e rror is 0.072mm in measurement range.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

于瑾,陈超,高楠,张宗华.基于条纹投影的双目结构光成像系统[J].光电子激光,2018,29(8):844~851

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  • 收稿日期:2017-11-23
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  • 在线发布日期: 2018-09-11
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