题目：线结构光三维视觉测量的不确定度研究

结构光视觉测量是精密测试技术领域中具有发展潜力的高新技术之一，已成为测量物体三维信息的最有效途径。结构光视觉传感器的标定是一项极其困难的问题，主要原因在于必须获得已知三维坐标的光平面上特征点。长期以来，国内外学者主要集中在标定方法的研究，而对结构光视觉测量的标定和测量不确定度评价研究较少。研究结构光视觉测量的标定和测量的不确定性评价方法，对完善结构光视觉测量理论和推动结构光视觉测量应用具有重要的理论意义和实际应用价值。本文主要围绕线结构光视觉测量中标定和测量不确定度评价进行研究，建立线结构光视觉测量不确定传播模型，并进行仿真实验研究。论文的主要内容包括：1. 详细分析了线结构光视觉传感器测量的不确定性来源，阐述了提高测量精度的方法，为进行测量不确定度的评定奠定了基础；2. 研究了基于交比不变原理获取特征点的不确定性，分析了基于多特征点获取高精度标定特征点的有效途径，提出了一种基于单四边形靶标的标定样本特征获取方法，并给出了获取结果的不确定度评价方案，仿真实验表明了该方法的有效性；3. 研究了标定特征点在图像平面内的分布及其坐标不确定性对线结构光传感器标定结果的影响，在此基础上，从理论上研究了基于线性算法和非线性优化算法标定的参数不确定度评定，并通过蒙特卡洛统计实验进行了验证；4. 讨论了几种误差形式的线结构视觉测量精度评价标准，给出了线结构光视觉测量不确定度评价方案并进行了实验验证；5. 针对基于线结构光视觉的类圆工件三维测量中，光条圆弧特征数据占整圆比例偏小的情况，提出了一种基于半径约束最小二乘圆拟合方法。详细地分析了样本特征数据噪声对圆心定位精度的影响，并进行了仿真实验。论文中提出的方法解决了如何进行线结构光视觉传感器测量不确定评定的问题，亦适用于其它模式的结构光视觉测量应用。所做的研究工作进一步完善了结构光视觉测量理论，为结构光视觉测量的广泛应用奠定了基础。