仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT
2014年
8期
1844-1851
,共8页
聂建辉%马孜%胡英%陈新禹
聶建輝%馬孜%鬍英%陳新禹
섭건휘%마자%호영%진신우
数字化%自定位%结构光%立体视觉
數字化%自定位%結構光%立體視覺
수자화%자정위%결구광%입체시각
digitalization%self-reference%structure light%stereo vision
设计并实现了一种融合线结构光、立体视觉以及数据处理的实物数字化系统。以自定位方式取代传统的机械结构解决测量装置位姿确定问题,进而实现多视角测量数据拼合。系统的测量装置由结构光子系统和立体视觉子系统2部分组成,结构光子系统负责实时重构单视角测量数据,而立体视觉子系统负责实时对齐融合多视角测量数据。由于系统的自定位特性,在测量过程中工件可以任意移动而不影响数据多视角数据融合结果。实验结果表明,该实物数字化系统测头定位精度优于0.05 mm,而整体扫描精度优于0.12 mm,扫描速度为10000点/秒,能够应用于工业现场进行复杂工件及模型、模具表面数据检测及模型重构。
設計併實現瞭一種融閤線結構光、立體視覺以及數據處理的實物數字化繫統。以自定位方式取代傳統的機械結構解決測量裝置位姿確定問題,進而實現多視角測量數據拼閤。繫統的測量裝置由結構光子繫統和立體視覺子繫統2部分組成,結構光子繫統負責實時重構單視角測量數據,而立體視覺子繫統負責實時對齊融閤多視角測量數據。由于繫統的自定位特性,在測量過程中工件可以任意移動而不影響數據多視角數據融閤結果。實驗結果錶明,該實物數字化繫統測頭定位精度優于0.05 mm,而整體掃描精度優于0.12 mm,掃描速度為10000點/秒,能夠應用于工業現場進行複雜工件及模型、模具錶麵數據檢測及模型重構。
설계병실현료일충융합선결구광、입체시각이급수거처리적실물수자화계통。이자정위방식취대전통적궤계결구해결측량장치위자학정문제,진이실현다시각측량수거병합。계통적측량장치유결구광자계통화입체시각자계통2부분조성,결구광자계통부책실시중구단시각측량수거,이입체시각자계통부책실시대제융합다시각측량수거。유우계통적자정위특성,재측량과정중공건가이임의이동이불영향수거다시각수거융합결과。실험결과표명,해실물수자화계통측두정위정도우우0.05 mm,이정체소묘정도우우0.12 mm,소묘속도위10000점/초,능구응용우공업현장진행복잡공건급모형、모구표면수거검측급모형중구。
An original design scheme of portable self-referenced digitalization system is introduced in terms of mechanical structure, mathematic model and software design.The presented system integrates advanced data processing technology,laser scanning technology, stereo vision technology and so on,and can recognize its position by self-reference intellectively.The system consists of structure light subsystem and stereo vision subsystem.During scanning,the structure light subsystem reconstructs single laser line in real time and the stereo vision subsystem aligns it to the global coordinates.As the system is self-referenced,the scanned object can be moved arbitrarily. Experiment result demonstrates that the scanner position precision is 0.05mm,and the overall precision is better than 0.12mm,while the scanning speed is 10,000pts/s.The system can be applied in the surface data inspection and model reconstruction for small-sized work piece and mould.