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在机器视觉测量中,结构光的三维信息获取技术由于其高准确性、低成本、快速、易于操作等优点成为一种越来越重要的主动式非接触光学测量方法,在工业检测、逆向工程、快速原型、模具、医学、文物保护等方面得到了广泛的发展。结构光测量是基于光学三角法测量原理,一般由一个相机、一个投影仪和一台数据处理电脑组成,由投影仪投射结构光到物体表面,相机采集畸变图像,送到计算机处理,恢复三维形貌。本文对基于结构光的三维信息获取技术进行了初步研究,主要完成了以下工作:第一,介绍了基于结构光的三维信息获取技术的相关知识,研究了结构光的编码方法。第二,标定是结构光三维信息获取技术中的关键一步,其标定准确性直接影响测量系统的结果。本文建立了结构光系统标定的数学模型、畸变模型、平面标定模型、三维空间坐标同二维图像坐标之间的转换关系。第三,基于镜头的畸变规律,提出了一种新型的系统标定方法,即:以光轴为中心分隔同心圆环,形成多个子标定区域,通过反向投影标定法一一进行标定。此法充分考虑到了大视场和透镜光学单元畸变不一的影响,提高了局部和全局标定精度。实验表明,在扩大视场约为1050mm×750mm时,分为两区域的投影仪标定精度提高了72.8%,系统测量精度达到28.9μm,展示了本法对畸变更好的处理效果。第三,构建了物体三维点云获取的数学方法,建立三维空间物像关系,通过图像处理、特征提取、解码等步骤获取深度信息,进而完成扫描系统的三维重建。