南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 210016
为满足实时、高效、高精度的便携式三维测量要求,提出了一种基于十字激光线的三维测量方法。综合线结构光和双目立体视觉两种测量原理的优点,设计了新颖的融合式测量模型,解决了局部线激光数据到全局面数据的转换;创新性的十字激光线结构光模式,相比于传统的一字激光线测量效率提升2倍;提出的基于GPU加速的自适应阈值的激光线提取方法,实现了激光线中心的亚像素精确、实时提取和三维测量;设计的匹配能量法稳定、精确地解决了便携式测量过程中的数据拼接,实现了局部坐标系到全局坐标系的数据统一;最后利用搭建的软硬件平台进行了测量性能参数验证,结果表明满足实时高精度测量应用的需求。
三维测量 结构光 立体视觉 交叉激光 实时 3D measurement structured light stereo vision cross laser real-time
1 扬州市职业大学机械工程学院, 江苏 扬州 225012
2 南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 210016
为提高双目立体视觉测量图像精确匹配的稳定性，提出一种基于特征点能量的稳健匹配新算法。该算法基于极线约束获取左右图像中特征点的初始匹配，根据特征点之间极线约束关系定义了一种不受仿射变换影响的能量来描述特征点，通过比对特征点能量值来剔除误匹配。该算法有效降低了误匹配率和误剔除率，从而满足多视角测量数据拼合过程中严格限制误匹配率的要求。实验结果表明，该算法正确匹配率大于95%，误剔除率小于2%，具有较强的稳健性。
机器视觉 能量 双目 标志点 立体匹配 激光与光电子学进展
2016, 53(2): 021501
南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 210016
为了提高多自由度扫描三维拼接的稳定性，提出一种用于实时三维测量拼接的标志点高速、高稳定匹配方法。该方法综合考虑标志点间的距离关系、标志点与其周围标志点间的空间分布关系，提出标志点空间能量概念，实现了当前标志点的唯一性描述，从而利用能量唯一最大的特性实现多视角间的特征点匹配和三维拼接，有效解决了传统方法普遍存在的匹配歧义性问题。实验统计数据表明，两视角间匹配时间平均小于2 ms，正确率接近100%，满足多视角实时三维测量的应用需求。
测量 三维测量 匹配 拼接 能量 标志点 激光与光电子学进展
2016, 53(2): 021201
南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 210016
为了实现彩色物体三维(3D)形貌的精确测量，提出了一种新的面向双目立体匹配的彩色编码方法。根据三原色(RGB)颜色空间模型和光谱原理对不同颜色赋予相应的视觉编码值，设定相邻彩色条纹波长变化明显、颜色差别大、码值唯一的原则并进行编码设计；利用改进的色彩标定方法消除背景色彩的影响；实验验证了提出的彩色编码方法。结果表明，该编码新方法消除了物体彩色纹理背景的影响，满足了彩色物体三维形貌精确测量的要求，可以快速、有效地实现彩色物体的三维形貌测量。
机器视觉 编码 色彩混淆 色彩校正 三原色模型 双目匹配 光学学报
2014, 34(11): 1115001
