结构光三维测量法-geomagic studio 12

7.5 结构光三维测量法 前述的从序列图像进行三维重建以及通过线-线交会进行三维测量的过程中，一个基 本条件是像机在不同方位拍摄的图像中，需要找到对应于同一目标特征点的像，即匹配 同名点，再解算特征点的空间三维位置。同名点匹配是这些三维摄像测量中 基本、 重要的要求之一。当物体表面有较明显的特征点时，这种同名点配准并不困难。当物体 表面有一定量的特征点时，可以匹配这些同名特征点，并解算它们的三维位置，从而获 得目标表面基本三维结构的测量结果。而如果希望测量得到物体的三维表面形状，就需 要重建密集的表面点。但多数物体表面没有密集特征点，无法通过序列图像重建或多像 机交会测量三维表面形状。 结构光三维测量法是近二、三十年迅速发展起来的表面连续三维测量技术。结构光 技术具有非接触连续表面测量、不需要对物体表面制作纹理、精度高、可测面积大、适 应性强等许多优点，在表面三维重建和反求工程中得到了广泛应用，已有许多工程化产 品和商品。本节对结构光测量法的基本原理作概要介绍，详情请查阅有关文献。 结构光三维测量是基于双像机线-线交会测量的原理，但是将双像机交会中的某一个 像机用事先约定和标定好的结构光投射器来代替，只要将每条结构光投影射线与其对应 的物面上图像像点匹配上，就同样可以进行线-线交会，测量出三维物体形状。结构光测 量系统主要由结构光投射器、摄像机、图像处理系统组成。结构光的类型主要有条纹光 栅、正交光栅、圆形光栅、点阵、交叉线、空间编码模板等。根据不同的应用对象，可 设计不同的结构光形式，构成不同的结构光测量系统。下面对几种常用、简单的结构光 三维表面形状测量原理作简要介绍。