结构光三维测量轮廓技术及快速成型技术在颌面赝复中的应用 被引量：12

1

作者 熊耀阳 焦婷 张富强 《中国组织工程研究与临床康复》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1705-1708,共4页

目的:应用印模技术取得面部软组织外形信息,容易受患者体位、印模材料等因素影响,为克服其缺陷,尝试采用结构光三维测量轮廓技术结合快速成型技术进行颌面部赝复设计。方法:应用自主研发基于结构光三维测量轮廓技术原理的三维光学测量系... 目的:应用印模技术取得面部软组织外形信息,容易受患者体位、印模材料等因素影响,为克服其缺陷,尝试采用结构光三维测量轮廓技术结合快速成型技术进行颌面部赝复设计。方法:应用自主研发基于结构光三维测量轮廓技术原理的三维光学测量系统(TDOS),对2007-04上海第九人民医院口腔修复科收治的1名电击伤术后严重面部缺损的患者进行面部外形信息采集。使用Imageware和Geomagic studio图像处理软件,对光学测量系统采集的面部原始外形信息进行去除噪声和平滑处理,并通过软件对面部图像进行拼合及三角化,形成患者面部完整的3D图像模型。该3D模型在逆向工程处理软件中修饰,生成3mm厚度的数字化模型,并以.stl格式保存,最终导入熔融挤压成型的快速成型机,制作全面部树脂模型,与患者面部实际外形、尺寸比较。结果:利用三维光学测量系统采集的面部数字化三维模型形象、完整,得到的面部数据信息经图像处理软件处理后,能生成光顺、清晰的面部CAD模型。该模型经由逆向工程软件修饰并转化格式后能导入熔融挤压成型快速成型机,并成功制作出面部树脂模型,该树脂模型与患者面部实际高度相似。结论:基于结构光三维测量轮廓技术结合快速成型技术,能辅助面部信息采集和模型制作。比较印模技术和其他三维测量方法,它能安全准确地获取面部外形信息并形成实体模型。该方法能辅助颌面部缺损的赝复计划制定和赝复体设计制作,增进医患交流。 展开更多

关键词 结构光三维测量 快速成型 赝复

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基于彩色栅线的结构光动态三维测量技术研究 被引量：7

2

作者 韦争亮 钟约先 袁朝龙 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期569-574,共6页

结构光动态三维测量能够实现运动或者变形物体型面重构。将6色3次伪随机条纹序列的色彩信息溶入亮度呈余弦周期性变化的数字栅线图中,构成彩色栅线空域编码图案。图像解码采用仿视觉过程。在直觉处理阶段,通过亮度峰值与对应的色彩信息... 结构光动态三维测量能够实现运动或者变形物体型面重构。将6色3次伪随机条纹序列的色彩信息溶入亮度呈余弦周期性变化的数字栅线图中,构成彩色栅线空域编码图案。图像解码采用仿视觉过程。在直觉处理阶段,通过亮度峰值与对应的色彩信息来实现周期划分;在专注处理阶段,通过局部亮度变化关系来进行空域解相。实验结果证明,测量系统只需投影单幅图案即可实现物体形貌的三维重构,可满足动态测量的要求,结合亚像素匹配可保证一定的测量精度,能形成多分辨率测量。 展开更多

关键词 结构光三维测量 伪随机序列 彩色栅线 空域解相

原文传递

基于GPU的结构光三维测量快速计算方法 被引量：2

3

作者 车向前 周波 何万涛 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期43-50,共8页

针对CCD摄像机高分辨率下CPU进行三维测量计算效率低的问题,提出基于GPU技术的快速计算方法。同时针对三维测量的四个具备并行度的过程,该方法给出了在GPU上可实现的具体算法流程,并根据数据规模及GPU特性,设计了一种新的GPU设备端数据... 针对CCD摄像机高分辨率下CPU进行三维测量计算效率低的问题,提出基于GPU技术的快速计算方法。同时针对三维测量的四个具备并行度的过程,该方法给出了在GPU上可实现的具体算法流程,并根据数据规模及GPU特性,设计了一种新的GPU设备端数据结构组织方式。实验结果表明,该方法有效利用了GPU的大规模并行处理能力,在处理500万像素数据过程中整个测量时间仅需4s左右,计算效率是CPU的160倍。 展开更多

关键词 结构光三维测量 图形硬件 GPU 快速计算

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双摄像机结构光三维测量系统自标定方法 被引量：2

4

作者 范剑英 王洋 +2 位作者 武利伟 王安 倪岳松 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2013年第6期10-15,共6页

针对双摄像机与投影仪结构光三维测量系统的标定问题,提出了极线约束条件下的自标定方法.依据极线约束理论,通过标定物上特征点与对应双摄像机的两个像点确定极线方程,建立了两个摄像机之间的平移和旋转关系矩阵.将多编码周期三角形灰... 针对双摄像机与投影仪结构光三维测量系统的标定问题,提出了极线约束条件下的自标定方法.依据极线约束理论,通过标定物上特征点与对应双摄像机的两个像点确定极线方程,建立了两个摄像机之间的平移和旋转关系矩阵.将多编码周期三角形灰度分布图案投射到标定物,获取特征点在投影仪上对应点的坐标,采用改进8点法建立投影仪与双摄像机关系矩阵的两个估计矩阵,利用对极距离为目标函数进行估计矩阵优化,得到双摄像机和投影仪的参数矩阵.采用该系统对平面和人脸进行了三维测量实验,结果表明平面测量的最大绝对误差不大于1.7 mm,相对误差不大于0.18%,表明了该三维测量系统自标定方法的有效性. 展开更多

关键词 结构光三维测量 极线约束 多编码周期相移 自标定

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相位偏移gamma矫正方法的结构光三维视觉测量技术 被引量：4

5

作者 陆军 张艺竞 +1 位作者 王成成 邵强 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期182-188,共7页

为补偿结构光三维测量过程中的非线性gamma误差,提出基于相位偏移的gamma误差矫正算法,对三维结构光视觉测量与重构技术进行了研究.首先,对结构光测量的基本原理和基于正弦条纹光栅的结构光测量方法做了介绍;其次研究了基于相位偏移方法... 为补偿结构光三维测量过程中的非线性gamma误差,提出基于相位偏移的gamma误差矫正算法,对三维结构光视觉测量与重构技术进行了研究.首先,对结构光测量的基本原理和基于正弦条纹光栅的结构光测量方法做了介绍;其次研究了基于相位偏移方法的gamma矫正方法,通过实验对矫正方法的有效性进行了验证;最后通过三维重构实验得到被测量的物体矫正前后的三维重构图像,并且对其进行分析对比.实验结果表明,设计的矫正算法有效降低了三维测量中gamma畸变造成的相位误差的均方根值,提高了测量精度,具有实用价值. 展开更多

关键词 结构光三维测量 gamma畸变 gamma矫正 相位偏移 三维重构

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基于间接标定法的结构光视觉检测系统三维测量技术与试验评估 被引量：1

6

作者 罗凯璐 惠记庄 +1 位作者 刘琼 杨永奎 《现代制造技术与装备》 2018年第7期17-21,共5页

结构光三维测量系统的参数标定是获取三维数据的重要步骤之一,其中包括摄像机的参数标定和结构光平面的参数标定。为了解决传统光平面标定算法复杂、检测实时性低的问题,提出了一种基于定向移动平面标靶的光平面间接标定法,首先利用特... 结构光三维测量系统的参数标定是获取三维数据的重要步骤之一,其中包括摄像机的参数标定和结构光平面的参数标定。为了解决传统光平面标定算法复杂、检测实时性低的问题,提出了一种基于定向移动平面标靶的光平面间接标定法,首先利用特征加窗提取技术和形态学细化算法对标靶平面上的光条进行中心线提取,进而获取光条中心线上的图像像素坐标点;其次结合已经标定好的摄像机参数和光平面所在的坐标分量的坐标值反解求出标定特征点的三维世界坐标;最后利用最小二乘法对求得的三维坐标点进行光平面拟合,从而实现对光平面的标定过程。采用Matlab GUI界面编程方法实现对光平面参数标定试验以及三维测量试验,验证了该方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 结构光三维测量 光平面标定 中心线提取 MATLAB GUI

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时间编码结构光三维测量的提速策略和硬件方案分析

7

作者 崔巍 罗玉洁 +1 位作者 姜东怡 曾理 《内江科技》 2019年第12期20-21,47,共3页

时间编码结构光技术是一种高精度的三维测技术,有着广阔应用前景。而时间编码结构光技术受限于工作原理,造成该技术的测量速率相对于其它三维测量技术明显不足,耗时较多,也限制了该技术应用于一些动态目标的测量应用。通过分析时间编码... 时间编码结构光技术是一种高精度的三维测技术,有着广阔应用前景。而时间编码结构光技术受限于工作原理,造成该技术的测量速率相对于其它三维测量技术明显不足,耗时较多,也限制了该技术应用于一些动态目标的测量应用。通过分析时间编码结构光测量系统的原理,硬件组成方案和常见硬件性能参数,本文提出了基于硬件方案调整的易于实现的改进策略,该策略可以大幅提升时间编码结构光测量效率,有望拓展时间编码结构光测量技术的应用范围。 展开更多

关键词 编码结构光 动态目标 时间编码 三维测量技术 结构光测量技术 结构光三维测量 结构光测量系统 硬件方案

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基于无人机倾斜摄影测量技术的农村土地地籍测量方法 被引量：4

8

作者 靳峰 文坤 《北京测绘》 2023年第4期563-567,共5页

为降低农村土地地籍测量的误差,提高测量精度,本文结合无人机倾斜摄影测量技术,对农村土地地籍测量方法展开研究,获取地籍测量内业数据,在标定的范围之内,布设倾斜摄影测量控制点,以此为基础,构建无人机倾斜摄影三维地籍测量模型,采用... 为降低农村土地地籍测量的误差,提高测量精度,本文结合无人机倾斜摄影测量技术,对农村土地地籍测量方法展开研究,获取地籍测量内业数据,在标定的范围之内,布设倾斜摄影测量控制点,以此为基础,构建无人机倾斜摄影三维地籍测量模型,采用实时动态测量(RTK)联合测定实现地籍测量。通过测试结果表明:对比于传统全球定位系统(GPS)细部地籍测试组、传统遥感地籍测量组,本文设计的无人机倾斜摄影地籍测试组的地籍测量误差相对较小,始终保持在1.3 m以下,说明设计方法能够对测量误差进行有效的控制,对于土地地籍的测定效果较好,测量速度更快,在复杂的土地地籍测量工作中,具有实际的应用价值。 展开更多

关键词 无人机技术 倾斜摄影 三维测量结构 农村土地地籍 地籍测量

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基于图像匹配和小波神经网络的RFID标签三维位置坐标测量法 被引量：1

9

作者 俞晓磊 庄笑 刘振鲁 《测控技术》 CSCD 2018年第10期26-29,共4页

针对现代智慧仓储物流中货物的出入库信息采集与货物盘点的需求,提出一种基于图像匹配和小波神经网络的RFID多标签网络三维分布结构坐标测量新方法。首先,利用垂直和水平双CCD系统从不同角度获取RFID多标签网络的图像;随后,利用小波阈... 针对现代智慧仓储物流中货物的出入库信息采集与货物盘点的需求,提出一种基于图像匹配和小波神经网络的RFID多标签网络三维分布结构坐标测量新方法。首先,利用垂直和水平双CCD系统从不同角度获取RFID多标签网络的图像;随后,利用小波阈值去噪的方法对图像中的噪声进行去除,利用模板匹配算法获取各标签的三维坐标;最后,基于小波神经网络建立了RFID多标签网络三维坐标分布与对应识读距离之间的非线性关系模型。利用实验获取的数据,对模型进行验证,实验结果表明,该模型平均预测相对误差小于0.0131,可为现场测试环境下实时预测多标签最优三维几何分布提供参考。 展开更多

关键词 图像匹配 三维结构测量 RFID标签 小波神经网络 双CCD系统

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伪随机序列投影三维测量中的快速子序列匹配 被引量：1

10

作者 陈良锋 李勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1702-1705,共4页

提出了一种适用于伪随机序列投影三维测量技术的子序列匹配快速算法.首先根据源序列的内容及子串长度构造由多层子表组成的表格;然后根据子序列的内容,从首字符开始从左到右,依次从首层表格开始向下查找;最后得到子序列在源序列中的位置... 提出了一种适用于伪随机序列投影三维测量技术的子序列匹配快速算法.首先根据源序列的内容及子串长度构造由多层子表组成的表格;然后根据子序列的内容,从首字符开始从左到右,依次从首层表格开始向下查找;最后得到子序列在源序列中的位置.即根据首字符在首层表格中查到对应的第二层表格地址,再在第二层表格中根据第二个字符,查找第三层表格地址.以此类推,查出最后一层表格的地址.在最后一层表格中,根据末字符查找到该子序列在源序列中的位置.给出了理论分析并进行了实验验证,结果表明,在目前主流的计算机上,对于典型场景采用查表法的子序列匹配速度较常用算法快60倍以上. 展开更多

关键词 机器视觉 结构光三维测量 时空二值编码 查表法 快速算法

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一种基于RGB多通道的高动态范围三维测量方法

11

作者 专宇浩 伏燕军 +2 位作者 黄奕亮 周鹏许 钟汇凯 《江西科学》 2022年第5期1004-1008,共5页

为了测量具有高反射率表面的物体,提出了一种高动态范围三维测量方法,利用彩色相机红(R)、绿(G)、蓝(B)三通道光强不同的特性,融合获取高动态范围(HDR)条纹图片。利用π相移背景归一化傅里叶变换轮廓术去除环境光的干扰,减小物体表面反... 为了测量具有高反射率表面的物体,提出了一种高动态范围三维测量方法,利用彩色相机红(R)、绿(G)、蓝(B)三通道光强不同的特性,融合获取高动态范围(HDR)条纹图片。利用π相移背景归一化傅里叶变换轮廓术去除环境光的干扰,减小物体表面反射率的影响,获取三维形貌。实验表明本方法能有效测量具有高反射率表面的物体。与其他方法相比,本方法投影的条纹较少,测量效率较高。 展开更多

关键词 结构光三维测量 条纹投影轮廓术 高动态范围测量 彩色相机

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结构光测量中相机曝光优化与图像质量评估

12

作者 张伟 宋杰 +3 位作者 吕圣 曾志龙 方麒 王生怀 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第12期184-193,共10页

为了解决结构光三维测量采集过程中无法准确确定曝光量的问题,提出了一种基于相机响应函数求解最优曝光时间的方法。该方法主要通过使用大津法(Otsu)对不同被测物体图像进行背景分割,然后利用相机响应函数求解真实像素值与曝光时间之间... 为了解决结构光三维测量采集过程中无法准确确定曝光量的问题,提出了一种基于相机响应函数求解最优曝光时间的方法。该方法主要通过使用大津法(Otsu)对不同被测物体图像进行背景分割,然后利用相机响应函数求解真实像素值与曝光时间之间的关系,从而得到在理想像素均值下的最优曝光时间。此外,构建了通过计算图像过曝与欠曝像素点的占比与归一化的像素均值等其他基本图像质量评价参数的图像质量评价方法,该方法能够对被测物体图像进行有效评价。实验使用不同曝光时间进行双目结构光三维测量,对比了模型重建中相位匹配点数量与关键特征的测量结果。结果表明:使用最优曝光时间采集被测物,图像评价结果参数均在90%以上;在模型重建过程中相位匹配点数最多,关键特征测量结果准确,与其他测量方法的最大测量误差为0.02 mm;同时被测物图像质量评价结果与相位匹配点数呈正相关,证明了该评价方法的有效性。本研究为结构光三维测量中曝光量的选择提供了科学的依据。 展开更多

关键词 测量与计量 结构光三维测量 相机响应函数 阈值分割 图像质量评价方法

原文传递

金属增材制造过程平面度和轮廓度在线测量技术 被引量：6

13

作者 曹明顺 何丕尧 李中伟 《铸造技术》 CAS 2019年第1期40-46,共7页

金属增材制造技术在航空航天、医疗等多个领域得到广泛应用,但仍面临着零件裂纹、空隙和翘曲等很多质量缺陷问题。在早期阶段对成形部分零件进行质量检验,发现成形过程中的缺陷,通过反馈控制调节参数来修复缺陷或者中止加工过程,这是非... 金属增材制造技术在航空航天、医疗等多个领域得到广泛应用,但仍面临着零件裂纹、空隙和翘曲等很多质量缺陷问题。在早期阶段对成形部分零件进行质量检验,发现成形过程中的缺陷,通过反馈控制调节参数来修复缺陷或者中止加工过程,这是非常有必要的。研究了结构光三维测量技术及相关的一些关键技术,并基于这些技术开发了一种可以用于监测粉末床熔融制造过程的在线测量系统。 展开更多

关键词 金属增材制造 在线测量系统 结构光三维测量

原文传递

结构光数字微镜投影系统的条纹质量演变

14

作者 张嘉霖 王建华 +1 位作者 杜虎兵 赵乐 《西安工业大学学报》 CAS 2021年第1期46-53,共8页

为了提高结构光三维测量技术中相位计算精度,本文从结构光数字微镜投影系统的全响应过程分析,建立了条纹质量的数学评价模型,搭建了以可编程数字微镜投影设备、摄像机、以及计算机为主要组成部分的结构光数字投影系统,研究了正弦条纹的... 为了提高结构光三维测量技术中相位计算精度,本文从结构光数字微镜投影系统的全响应过程分析,建立了条纹质量的数学评价模型,搭建了以可编程数字微镜投影设备、摄像机、以及计算机为主要组成部分的结构光数字投影系统,研究了正弦条纹的质量演变规律,进行了评价条纹质量的比对实验。实验结果表明:当条纹的周期为80 pixel、调制度为0.40以及相机镜头F数为8时,能够得到对比度趋近于1且基频分量高的高质量正弦条纹。 展开更多

关键词 结构光三维测量 数字微镜 正弦条纹 条纹质量

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基于菲涅耳近似实现数字全息相位再现的误差分析及抑制 被引量：1

15

作者 周文静 于瀛洁 倪萍 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期899-906,共8页

探讨了菲涅耳近似算法实现数字全息相位再现的误差及抑制技术。理论分析了基于菲涅耳近似算法实现全息相位再现所包含的误差项,计算机模拟了数字离轴全息图的记录和相位再现结果。在此基础上,模拟分析了离焦误差、数字再现光波误差及样... 探讨了菲涅耳近似算法实现数字全息相位再现的误差及抑制技术。理论分析了基于菲涅耳近似算法实现全息相位再现所包含的误差项,计算机模拟了数字离轴全息图的记录和相位再现结果。在此基础上,模拟分析了离焦误差、数字再现光波误差及样本深度对相位再现的影响。针对记录参考光波和光学器件所引入的相位误差及其不定性,提出了利用相位相减全息图处理方法加以消除,并给出了实验结果加以验证。模拟分析结果表明,菲涅耳近似算法误差、离焦误差、数字再现光波倾斜误差、解包裹错误对相位再现结果都有不同程度的影响,相位相减全息图处理方法可以减小再现相位误差至0.4%。对记录过程、再现参数选择和处理方法都进行严格控制或适当选取,可得到高精度的再现结果。 展开更多

关键词 数字全息技术 三维结构测量 菲涅耳近似再现算法 误差分析 误差抑制

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基于频域滤波的高光去除方法 被引量：8

16

作者 柴玉亭 王昭 +1 位作者 高建民 黄军辉 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2013年第5期131-139,共9页

结构光三维测量广泛应用于测量物体外轮廓,但使用这种技术测量金属零部件时,会由于金属表面的局部强反射形成高光区域,这种高光致使相机饱和、信息丢失,造成条纹中心提取不准确,从而产生较大的测量误差。因此,寻找一种有效的手段来避免... 结构光三维测量广泛应用于测量物体外轮廓,但使用这种技术测量金属零部件时,会由于金属表面的局部强反射形成高光区域,这种高光致使相机饱和、信息丢失,造成条纹中心提取不准确,从而产生较大的测量误差。因此,寻找一种有效的手段来避免高光问题是非常必要的。基于结构光测量系统自身的特点,提出一种新的高光去除方法——频域滤波法。该方法将高光视作噪声,通过对比分析漫反射光条和高光光条频谱分布的不同,制作合适的滤波器以滤除高光。通过3dsmax软件仿真,模拟高光效果,测试频域滤波后的条纹中心提取精度比不滤除前提高0.8pixel。将该方法应用于实际叶片测量中,较好地解决了其中的高光问题。仿真和实验均证明,频域滤波法可以在一定程度上降低高光对结构光条纹中心提取准确度的影响。 展开更多

关键词 测量 结构光三维测量 高光去除 频域滤波 条纹中心

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