结构光三维扫描测量技术：一种新型三维拼接方法

"该资源是一篇发表在2002年清华大学学报自然科学版的论文，主要探讨了结构光三维扫描测量技术，并提出了一种新的三维拼接技术，旨在提高工业零件尺寸测量的准确性和效率。该技术利用步进电机驱动的旋转工作台对不同视场的数据点云进行拼接，以获取完整零件表面的三维信息。" 在结构光三维扫描测量技术中，基本的工作原理是通过投射特定的结构光图案到被测物体表面，然后由相机捕捉经过物体畸变后的光图案。通过解析这些畸变，可以推算出物体表面的三维几何信息。这种技术结合了光学、计算机视觉和图像处理等多领域的知识。 论文提出的三维拼接技术是解决扫描大尺寸或复杂形状零件时，单个视场无法覆盖整个表面的问题。通过使用步进电机驱动的旋转工作台，可以逐次扫描零件的不同部分，生成多个局部的三维点云数据。随后，这些数据通过精确的坐标变换算法进行对齐和融合，形成一个连续且无间隙的全局三维模型。这种方法提升了系统对微小细节的捕捉能力，增强了系统对硬件精度的容忍度，同时降低了设备成本。 在实际应用中，步进电机的精确控制确保了旋转工作台的稳定性和重复性，从而保证了不同视场间数据拼接的准确性。实验结果验证了该系统的操作简便性和高精度，这对于工业生产中的质量控制和精密测量具有重要意义。 此外，关键词“结构光三维扫描法”、“三维拼接”和“坐标变换”揭示了论文的核心研究领域，涉及光学测量、空间几何变换以及数据整合等关键技术。中图分类号“O29”和“TP11”分别对应于光学和自动控制技术，文献标识码“A”表示这是一篇学术研究论文。 这篇论文详细阐述了结构光三维扫描测量技术的原理，并提出了一种创新的三维拼接解决方案，对于提升工业测量的效率和精度有着显著贡献。这一技术的发展对于制造业、产品质量检测以及精密工程等领域具有广泛的应用前景。