1.1设计目的及意义

随着航天、医学、军工、汽车等行业的发展，物体形态的检测要求越来越高，传统测量方式难以满足目前的测量需求。在计算机视觉理论的还未完善的时期，对物体测量主要是利用三维坐标测量机来完成，通过测头系统与工件的相对移动，得到物体各测点的坐标，再通过软件计算出物体的形态特征。这种测量方法通常被称为接触式三维测量法。接触式三维测量法的共同特点是测量精度较高，但由于其测量速度慢，机械复杂需要时常保养,并且对测量对象的表面刚度要求较高，使得三维坐标机具有相当的局限性。非接触式的测量需求日益增加，尽管测量的对象不尽相同，测量方法多种各样，但它们的需求往往具有共同的特点:分辨率、精度以及自动化程度要求高。

线激光的三位测量系统成本低廉、易于实现、精度很高等特点，在工业生产检测中得到了广泛的应用。其基本原理为将一道线激光投射到被测物体的表面，用单目或双目像机记录物体表面光线的变形，根据光线的变形得到点的深度信息，将二维图像数据转换为三维坐标。

本文使用线结构光结合双目摄像机共同进行三维测距，用线结构光在物体表面照射，根据光线在左右相机的图片上的的扭曲得到物体的形态信息，再根据立体匹配和视差，由两张图片中的光点得到物体的三维坐标。

1.2国内外研究现状

上世纪六十年代，美国Roberts从数字图像中提取立方体、楔形体等三维结构。70年代末，Mart提出Marr视觉计算理论。Marr从信息处理系统的角度出发，认为视觉系统的研究分为三个层次：计算理论层次、算法层次、硬件实现层次。到90年代初，多视角计算机视觉理论得到发展。 Steger根据海森矩阵提取光条纹中心、美国密歇根大学研制出汽车零件检测的视觉系统、Bremner 发明一个钢条尺寸检测系统，在 3mm×2mm 的视场区域内精度达到了 0.01mm。

与国外相比，国内的研究发展比较快，但基础较弱，与国外还有较大差距。为了缩小这种差距，我国许多企业、高校、研究所都在视觉测量中投入大量精力，并获得成果，如浙江大学研究的位姿检测系统通过立体匹配算法成功检测出被测物体的位姿。不过与国外相比，国内的三维视觉测量技术水平还是较低。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

本毕业设计（论文）以双目线结构光测距为研究对象，主要任务有：