李鹏飞，张文涛，熊显名

基于线结构光的三维测量系统转轴快速标定方法*

李鹏飞，张文涛，熊显名

（桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，广西桂林541004）

为了标定基于线结构光的三维测量系统中的旋转轴，提出了一种基于圆锥体参照物的快速标定方法。将一个圆锥体的参照物固定放置在旋转平台上，控制旋转台每隔一定角度旋转一次，分别采集每个位置的图像，对图像预处理后，提取圆锥体的亚像素边缘，通过拟合圆锥体边缘直线，计算得到两条边缘直线的空间直线方程，并利用Levenberg-Marquardt迭代法计算出空间中距离两条边缘直线最近的点作为圆锥体的顶点，然后根据得到的所有顶点拟合出所在的空间平面及空间圆的圆心，根据平面的法向量和圆心点建立起旋转轴的直线方程，完成旋转台的转轴标定。实验结果表明，该标定方法具有较高的标定精度。

圆锥体；线结构光；旋转台；标定

0　引言

在光学三维测量中，物体表面的测量因其速度快、易于自动化、非接触等优点，在工业检测、考古、生物医学、逆向工程等领域具有非常重要的意义和广阔的应用前景，因此得到越来越多相关领域的广泛关注。在被动式测量中，由于线结构光一次只能得到一条光条，因此为了得到完整的物体表面三维信息还需要进行一维扫描。一般有旋转和平移两种一维扫描方式，若采用旋转式扫描，当旋转台旋转一周之后便可以得到物体整个表面的三维信息。……