非编码标志点自定位方法研究

摘要

针对三维重建中非编码标志点和点云配准存在误匹配这一关键问题,设计了一种新的基于标志圆的自定位方法.本文构想出来了一种基于标记圆直径唯一性约束的新算法.首先,在校准的双目视觉系统上执行立体校正,使两个相机的成像平面共面并对齐行(列).通过标记圆的最外缘两点与圆中心的距离等于圆直径的约束,在一定程度上得到了标记点的精确匹配.消除了匹配误差,计算了标记点的三维坐标.最后,根据标记圆间固定的空间拓扑关系,记录时间序列中的空间标记,同时又借助了LM优化算法实现局部坐标系和全局坐标系的转化.利用变换矩阵统一点云坐标系进而重建被测物体的三维形貌.实验结果表明,此种方法可以在复杂曲面的三维重建上得到较好的应用,并允许快速自动定位标记点.总测量误差小于0.125 mm,能够符合工业现场实际高精度测量要求.