[发明专利]一种基于线激光的大型场景获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维扫描技术，特别涉及一种基于线激光的无需激光发射器定标的大型场景扫描方法。

背景技术

三维扫描技术是逆向工程CAD技术一般以数字化测量设备的输出数据为原始信息来源。只有在得到要逆向的实体的表面三维信息，才能实现后面的工作，如模型的检测，复杂曲面的建模、评价、改进和制造。而逆向工程测量方法的好坏直接影响到对被测实体描述的精确、完整程度，影响到数字化实体几何信息的速度，进而影响到重构的CAD曲面、实体模型的质量，并最终影响到整个工程的进度和质量。因此，逆向工程在整个逆向工程的链条中，处于整个工程的开始，因此是整个工程的基础，也是逆向工程技术的一个关键技术部分。非接触式机构光视觉测量方法测量是目前最为先进的逆向工程技术的数据采集方法，根据同一个三维空间点在不同空间位置的两个(多个)摄像机拍摄的图像中的视差，以及摄像机之间位置的空间几何关系来获取该点的三维坐标值。非接触式机构光测量方法可以对处于两个(多个)摄像机共同视野内的目标特征点进行测量，而无须伺服机构等扫描装置。非接触式机构光测量技术关键是空间特征点在多幅数字图像中提取与匹配的精度与准确性等问题。

在非结构光测量中又可分为激光扫描和结构光扫描。在这里主要讨论激光扫描技术.就激光扫描而言，根据利用激光不同的性质又可以分为激光测距扫描和激光形变扫描。这两者背后的数学模型截然不同.前者是发射一段(一般为几公分，激光线过长会发散)有效的激光线照射物体表面，一旦接触到物体表面，光束立刻被反射回扫描仪，红外线的位移数据被测量，从而反映出激光与物体之间的距离。主要利用了激光测距的原理来判断被测物体的空间坐标。而激光形变扫描则运用小孔成像模型来计算图像的三维坐标。下文所说的激光扫描均为激光形变扫描。

空间点的世界坐标和像素坐标的转换关系如下：p

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