无约束结构光三维测量新法：高精度与灵活性的结合

本文主要探讨了一种创新的基于无约束系统的结构光三维测量方法，针对传统结构光技术在三维测量中的局限性，即对双瞳与参考平面平行以及摄像机光轴垂直于参考平面的严格要求，研究者提出了一个新的系统设计。传统的结构光系统在实际应用中受到这些约束的限制，使得设备的放置变得复杂且可能影响测量精度。新系统通过去除这些约束，允许摄像机和投影仪的位置更加灵活，从而提高了系统的通用性和实用性。 在新的系统框架下，研究人员提出了一种新颖的系统标定方法。这种方法不再依赖于高度-相位公式中的特定参数，而是通过重建投影仪、摄像机和参考平面之间的三维空间关系，实现了双瞳距离和摄像机到参考平面距离的精确获取。这种方法摒弃了传统方法中的繁琐步骤，简化了标定过程，提高了测量效率。 此外，文章还详细推导了在无约束系统下新的物相关系方程和高度计算公式，这为实际的三维测量提供了更为精确的数学模型。这些新理论的引入，使得基于无约束系统的结构光测量能够提供更高的测量精度，达到了0.1毫米的水平，这对于许多高精度应用，如精密机械制造、工业自动化和三维建模等领域具有重要意义。 通过实地测量实验，验证了该方法的有效性和可靠性。无约束系统的结构光三维测量方法的操作性强，不仅适应各种复杂的设备布局，还能保持稳定的测量性能。这对于需要频繁调整测量设备或者在受限空间内工作的应用来说，无疑是一个巨大的进步。 这篇论文的核心贡献在于打破传统的结构光三维测量的束缚，引入了更加灵活和精确的测量体系，为光学测量领域带来了新的可能性。它对于提高测量精度、简化系统设计以及增强结构光技术的实用价值具有深远的影响。