摘要：3D成像技术一直是计算机图形学和计算机视觉的一个热点课题，并且还属于飞速发展的阶段，而基于结构光的3D成像技术在近年来已经得到了很大的发展。文中通过对研究现状和实际情况的分析比较选用直射式激光三角法进行研究，理论方面，详尽描述了激光三角测量原理、相机标定过程、系统部件选型问题、激光线提取原理等。实验方面，论文使用张正友标定法在HALCON环境下对相机进行标定，在平移实验台下扫描被测物体后对其进行三维重建，同时，针对几种常见的外部因素对3D成像结果的影响进行实验分析并通过实验现象给出结论。

关键词：结构光  激光三角法  HALCON  三维重建

目录

摘要

Abstract

1.-绪论-1

1.1 引言-1

1.2 3D成像技术简介-1

1.3 国内外研究现状-4

1.4 本文主要工作和结构-4

2.-结构光3D成像系统-5

2.1 引言-5

2.2激光三角法概述-5

2.2.1 直射式激光三角法-5

2.2.2 斜射式激光三角法-6

2.2.3 两种方式的比较分析-7

2.3 系统硬件模块介绍-8

2.3.1 平移实验平台-8

2.3.2 激光器-9

2.3.3 CCD相机-9

2.4 本章小结-10

3.-系统标定原理及其同步控制-11

3.1 引言-11

3.2 坐标系的转换-11

3.2.1 图像坐标系与像素坐标系-11

3.2.2 相机坐标系至图像坐标系-12

3.2.3 世界坐标系至相机坐标系-12

3.2.4 相机的内参和外参-13

3.3 畸变及其校正-13

3.3.1 镜头畸变校正-13

3.3.2 透视畸变校正-14

3.4激光线提取原理-14

3.5 同步控制-15

3.6 本章小结-16

4.-系统搭建以及实验-17

4.1 引言-17

4.2 HALCON简介-17

4.3 硬件平台搭建-18

4.4 标定实验-19

4.5 3D重建实验-20

4.6 本章小结-22

5.-系统外部影响因素分析-23

5.1 引言-23

5.2 用于比较的参考实验-23

5.3 被测物体表面粗糙程度-23

5.4 物体运动速度-25

5.5 激光束的直径-25

5.6 本章小结-27

6.-总结与展望-28

6.1 总结-28

6.2 展望-28

参考文献-30

致谢-31