单目结构光扫描仪的系统标定技术研究

来源：机床与液压杂志2015年第13期北京时间：

作者：刘建伟

单位：郑州航空工业管理学院；郑州航空工业管理学院；郑州航空工业管理学院；郑州航空工业管理学院

摘要：针对单目结构光扫描系统中投影仪难以准确标定的难题，通过分析投影仪的工作原理和投影特性，提出了10参数投影模型。将投影过程看作摄像的逆过程，借助于摄像机建立投影仪栅片图像和CCD像机图像的对应关系，提出了基于外差式多频相移的投影仪栅片图像生成方法。由拍摄和生成得到的标定图像，基于摄影测量原理分步实现了摄像机内参数、投影仪内参数和他们的相对外参数，实现了扫描仪的系统标定。结果表明：标定实验中用标定结果对标定板上的标志点进行重投影，重投影误差在008 pixel以下，具有较高的标定精度；经该方法标定出的单目结构光扫描仪测量标准球的绝对误差小于007 mm，能满足大多数物体型面的测量要求。

关键词：外差式多频相移;投影模型;近景摄影测量;光束平差;系统标定

基金资助：国家自然科学基金项目（51105344）；航空科学基金项目（2012ZD55009；2013ZD55007）；河南省高等学校精密制造技术与工程重点学科开放实验室开放基金（PMTE201307A）