一种基于电子激光经纬仪和数码相机的结构光工业测量系统.pdfVIP

测 绘 通 报 年 第 期 68 2006 11 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 文章编号： （ ） 中图分类号： 文献标识码： 0494-0911 2006 11-007 1-03 P234 . 1 B 一种基于电子激光经纬仪和数码相机的 结构光工业测量系统 1 2 3 侯文广 ，张金平 ，陈大为 （ 华中科技大学 图像识别与人工智能研究所，湖北 武汉 ； 武汉大学 遥感信息工程学院， 1 . 430074 2 . 湖北 武汉 ； 香港理工大学 工业中心） 430079 3 . A Structure Light Industrial Surveying System Based on Electronic Theodolite and Digital Camera ， ， HOU Wen-guang ZHANG Jin-ping CHEN Da-wei 摘要： 提出一种基于电子激光经纬仪和数码相机的线结构光工业测量系统，该系统原理简单、设备成本低、操作容易、实用性强，可 快速而精确地获取工业目标上大量点位的3 维坐标。 关键词： 结构光；相机标定；前方交会 且方便数据的处理，提出一种基于点结构光设备形 一、结构光 成线结构光的方法，其原理简单，实用性强，精度高。 工业目标常以无纹理或缺乏纹理为特点，故结 二、基于电子激光经纬仪和数码相机 构光测量成为一种重要的测量手段。借助某种结构 生成线结构光的原理 光，使用 CCD 摄像机获取结构光影像，通过一定算 基于激光经纬仪和数码相机进行 维测量的 法以获取被测目标的 维信息，是结构光测量的基 3 3 本原理。 原理如图 所示， 是激光经纬仪横竖轴的交点，发 1 O 根据结构光的空间数学模型，可以将结构光分 射的激光束为 OP 方向，激光束与物体的交点在过 类为直线结构光、平面结构光、曲面结构光以及“光 OP 且与XOZ 面垂直的平面内，激光束在 XOZ 平面 ［］ 1 上的投影与 轴的夹角为 。 是相机的投影中 束”结构光 。另外，根据所生成结构光的外形，又