《物體三維形貌及色彩信息快速測量技術基礎研究》是依託西安交通大學，由李兵擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：物體三維形貌及色彩信息快速測量技術基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李兵
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目提出了基於彩色莫爾條紋的快速測量物體彩色三維信息的新方法，它以彩色自由曲面為研究對象，以實現色彩與三維輪廓同步快速測量為目標，研究非接觸、高精度彩色三維輪廓測量理論與技術。基本原理：由彩色面結構光發生器，投射彩色編碼莫爾條紋至被測物體表面，建立物體的反射模型。在此基礎上，再投射另一種分布形式的彩色編碼莫爾條紋至被測物體，由於物體表面幾何形貌和不同顏色的調製，條紋發生變形，由彩色CCD攝像機獲取被調製的變形彩色條紋圖像，通過信息解調技術分別獲取被測物體高度調製和表面顏色調製的信息，結合相應的相位解調算法和系統標定技術，同步獲得被測物體的三維輪廓和三維彩色信息。該方法只需要採集兩幅彩色圖像即可獲取彩色三維信息，測量速度快，精度高，易於實現快速線上測量。該方法可用於逆向工程設計、文化遺產保護、工藝品加工、玩具製造等領域，在彩色三維輪廓快速及線上測量方面具有重要的研究價值和廣闊的套用前景。
結題摘要
本項目提出了基於互補彩色編碼條紋快速測量彩色物體三維輪廓的新理論和方法。該方法利用軟體和投影儀構造和投影彩色編碼條紋至彩色物體上，通過CCD攝像機採集受調製的變形條紋圖，經系統標定和圖像匹配算法獲得彩色物體的三維輪廓信息和顏色信息。該方法削弱了測量系統中紅、綠、藍三通道的耦合問題，取得了彩色物體表面每一點的反射率矩陣，可實現非接觸、大範圍、高精度的彩色物體三維輪廓測量。 研究了彩色圖像的閉合形式摳圖算法，並討論了約束條件下的摳圖處理結果；研究了基於虛擬成像的投影儀標定方法，並利用LCD顯示器作為標定板，一次性完成了攝像機標定和投影儀標定，實現了絕對相位到三維坐標的轉化；針對彩色圖像受外界因素的影響，研究圖像校正技術，實現了對圖像亮度、對比度、色偏等參數的綜合校正。 本項目以彩色花瓶為測量對象，實現了其三維輪廓信息和顏色信息的測量，並測量系統進行了相應的精度分析，為彩色物體的三維輪廓測量提供了有力的理論基礎，具有廣闊的套用前景。
