三维扫描系统搭建要点

结构光测量系统

非接触测量的结构光三维视觉测量系统的外部构件由激光器、摄像机、旋转台和平移台组成。其中，激光发射器一般为线状发射器。

常见的结构光发射模式有：单点式、单线式、多线式、网格式

当对摄像机进行立体空间和二维图像转换矩阵的标定后，计算机通过图像处理找到二维图像上的激光位置，即可计算出物体表面相应的立体空间坐标。

线结构光测量模型有基于空间解析几何的测量模型和基于透视投影理论的测量模型。其中解析几何模型不仅需要准确地知道线结构光透视器、摄像机的空间相对位置还需要事先标定结构光平面来唯一确定空间中的点的坐标，故该模型仅局限于某些特殊场合。透视测量模型包括面面模型和线面模型。面面模型以结构光平面所在的三维坐标系为基础，且认为其中一维z为0，建立与摄像机图像平面坐标系的转换关系，而转化后的空间坐标为二维表达，具有一定的局限性。线面模型以三维世界坐标系为基础直接建立与图像平面坐标系的转化关系，通过光平面的约束方程，即可直接确定转化后的三维坐标。线面模型参数校准简单，结果为三维表达，实际使用灵活

扫描系统构造原理

摄像机、系统标定

标定点提取

激光平面标定

激光光条中心提取

在拍摄图像时，现场光源的复杂性，CCD内部的热噪声和点噪声、图像采集卡本身和信号在相应的电子电路传输过程中带来的随机噪声，以及被测物体表面的颜色差异、粗糙度、材质属性所体现出的漫反射所带来的差异性，给激光光条中心提取带来困难。

现有的结构光光条中心提取算法主要是分析了光条的三个主要特征，即光条中心位于光条横截面的灰度零阶极大值、一阶过零点、二阶极小值处。