基于双线投影与线面约束的3D扫描测量系统研究.pdfVIP

第46卷第4期 红外与激光工程 2017年4月 V01．46No．4 InfraredandLaser Engineering Apr．2017 基于双线投影与线面约束的3D扫描测量系统研究 王鹏，史瑞泽，钟小峰，孙长库 (天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072) 摘要：将双目传感器和线结构光有机地结合到一起，设计了一套能够对大尺寸被测物进行无导轨三维扫 描的测量系统。通过标定实现双目传感器与结构光传感器坐标系的统一。提出了一种双线投影模型，实现 了双目标记点的立体匹配和标记点传感器坐标的测量。设计了基于线面约束的结构光测量模型，实现 了物体表面光条三维信息的获取。采用空间几何相对不变性原则实现标记点传感器坐标和世界坐标 的全局匹配，进而确定在测量位置处传感器坐标系与世界坐标系的转换关系。最终将传感器实时扫描 测量的物体表面的三维点云数据转换到世界坐标系下，实现对被测物三维的扫描测量，工作距离下扫 描测量精度优于0．08mm。 关键词：3D测量；双线投影；立体匹配； 线面约束 中图分类号：TH744文献标志码：A DOI：10．3788／IⅪ。A201746．0427001 3D measurementbasedondouble-line scanning system projection andthe constraint line-plane WangPeng，ShiRuize，ZhongXiaofeng，SunChangku ofPrecision and (State Instruments，Tianjin 300072，China) KeyLaboratory MeasuringTechnology University，Tianjin Abstract：Aabout3D measurementtowards withoutrailswas in system scanning largeobjects developed sensor achievedthe this combinedbinocularsensorwith and unity paper，which structured—lighttogether oftheircoordinate calibration．Thedouble—line modelwas systemsthrough projection presented，through whichthe Can thestereo ofthemark inthebinocularsensorand systemcomplete matching points get mark coordinates．Basedonthedouble-linemodel，a modelnamed points’3D projection structured-light ofthe