5。2实验图像处理25

   5。3实验结果分析30

  6 总结与展望32

致谢 33

参考文献34

1 引言

   在过去的几十年中，针对物体一维、二维信息获得的测量原理和技术已日趋成熟。但随着科学技术的发展，传统的测量方法和内容已经不能满足现代工业生产的需要，特别是工业生产中大型工件的面形检测[1-2]。因此，人们将研究的目光投向物体三维信息的获得及三维形貌的重建，如何高效而精确的获取物体表面的三维数据已经成为当下的重点和热点。论文网

   三维外形测量即利用光学或机械的方法采集到被测物体的轮廓信息，根据获取的信息进行物体三维形貌的重建，和一维、二维测量技术相比，三维测量技术获取的物体信息更丰富、更完善。近年来,随着半导体激光器、数字投影仪（DLP,Digital Light Processing)、电荷藕合器件(CCD,Charge Coupled Device)等高性能器件的出现以及数字图像处理技术的提升和广泛应用,使得物体三维形貌测量技术的数据获取速度和数据处理精度得到大幅度提高。此外，三维测量设备大多实现了自动化测量，减少了人为因素对测量结果的影响，测量结果可靠性高。近年来，三维测量技术研究的重点在于如何以非接触的方式快速而精确的获取物体表面的三维数据。非接触式的测量方法将光学、机械、电子、图像处理技术等诸多技术结合于一体，使各个学科之间相互交叉、相互结合，各个学科的发展在一定程度上推动着非接触三维测量方法的发展和不断完善。现阶段，非接触三维测量方法研究的重点在于光学三维测量方法。光学三维测量技术具有非接触、分辨率高以及易于自动化等特点。与此同时，随着近年来光电器件性能的逐渐提升以及图像处理方法的不断创新，该技术不断发展并逐渐商品化。在实际应用中，为进一步提高测量的效率和精度，人们不断对理论进行完善，现在光学三维技术研究的热点在于：文献综述

    1）傅里叶轮廓变换术中如何避免混频、漏频等现象以及如何提高物体的最大测量范围。

    2）在不牺牲测量精度的情况下，对大型物体进行测量。

    3）反射物体的三维测量。

   三维外形测量技术广泛应用于逆向工程，CAD/CAM，自动控制，虚拟现实，实物仿形，生物医疗等诸多领域。然而每个领域使用的测量方法各有差异，因此，本文的主要工作在于分析不同测量方法的原理与应用范围。

2  三维外形测量方法概述

   三维外形测量是学科交叉的产物,各个学科之间相互交叉、相互结合,各类技术之间相互渗透，使得不同的分类方式会产生不同的分类结果。一般情况下，将三维外形测量方法分为接触式与非接触式。

2。1  接触式测量方法来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

   接触式测量即直接利用探针触碰物体表面获取数据，坐标测量机[3]（CMM，Coordinate Measuring Machine）是常用的接触式三维坐标测量设备，通过计算机编程来设计触发式测量头的扫描路径，通过逐点测量来采集物体的轮廓数据，根据采集的数据构建物体表面的线框模型。坐标测量机的优点在于灵活性强，智能化程度高，能够方便的进行程序控制和数学计算，可以对简单形状物体的尺寸、形状以及空间位置进行精确测量。但也存在以下缺点[4]：（1）测量机的仪器结构复杂，对工作环境有很高的要求，必须防震、防灰、恒温等。（2）采样速度受到机械运动的限制，测量数据密度低。（3）软性材料测量效果不好，探头不能触及的地方无法测量。（4）对于小于探头半径凹面的测量难度较大，且测量结果需要人为对探头损伤和探头半径进行补偿。