郝超杰

摘 要：三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破，具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字模型。

关键词：三维激光扫描；数据；点云；模型

三维足部激光扫描系统的数据处理包括主控计算机、图像识别、畸变差更正、建模。通过计算机控制平移采集图像，采用黑白棋盘格标定靶和张正友算法，标定图像中心坐标（Cx，Cy），畸变系数（k1、k2、p1、p2）等摄像机内部参数，研制适于足部激光扫描系统标定的细丝标定靶，并在摄像机标定的基础上，采用直接线性变换方法，得到像素坐标（Xf，Yf）与世界坐标（Xw，Yw）的映射关系矩阵，进而通过高斯滤波等除去杂点，最后建模，完成三维足部激光扫描系统的数据处理。

一、主控计算机的基本配置

针对于长度方向的扫描范围是290mm的足部扫描系统，考虑余量，需要行程大于300mm的移动平台。运动分辨率应优于本系统长度方向的分辨率：20μm。同时，本系统需要在平台的台面中轴线下方安装下光机模组（包括CCD和激光器），在台面两侧安装两个支撑臂用来支撑左右光机模组，同时，考虑到成年人的一般体重，这就要求台面允许的承载大于lO0kg（估计值）。……