题目：宽视场结构光视觉测量技术及系统

结构光视觉测量具有大量程、非接触、系统柔性好等优点，是目前工程应用中最具发展前景的三维数据采集方法。宽视场摄像机能够获得更大视场范围内的目标和环境的信息，在机器人自主导航、视觉监控等领域具有广泛的应用前景。论文围绕国家自然科学基金项目“全向结构光视觉三维测量技术研究”，研制两种新型的宽视场结构光视觉传感器：四象限结构光传感器和多光条双结构光传感器，研究两种传感器各自的测量模型和标定方法，并基于两种新型传感器分别搭建相应的测量系统。论文的主要内容包括：1、综述了宽视场成像技术的发展现状，对各种宽视场摄像机的特点进行了比较分析，总结了宽视场三维测量技术的发展现状。2、提出了一种无卷曲畸变的折反射宽视场结构光视觉测量技术，研制了一种新型的基于多平面镜折反射的四象限结构光传感器，避免了基于曲面反射镜的传统宽视场成像模式所固有的图像卷曲变形问题，有效地提高了宽视场结构光视觉测量的测量精度。分析了四象限结构光传感器的测量原理，建立了测量模型，研究了模型参数的标定方法。3、提出了一种基于多光条双结构光传感器的多传感器宽视场结构光视觉测量方法，有效地解决了传统结构光三维视觉测量中视场范围和测量范围受限的问题，并显著提高了测量效率。分析了基于多光条双结构光传感器的宽视场结构光视觉测量原理，建立了传感器的测量数学模型，研究了模型参数的现场在线标定方法。4、构建了基于四象限结构光传感器的折反射宽视场结构光视觉测量系统，设计了系统的整体测量方案，完成了系统结构设计，研制了系统原理样机，采用平面靶标和准三维靶标完成了系统现场标定，并进行了测量实验及测量精度分析。5、基于多光条双结构光传感器搭建了宽视场结构光扫描测量系统，研究了系统设计方案并研制了系统原理样机，详细讨论了多光条提取和排序方法，完成了系统实际扫描测量实验并评价了测量精度。本文搭建的两种宽视场结构光视觉测量系统测量原理不同，其应用场合也存在差异：折反射宽视场结构光视觉测量系统可以通过获取宽视场场景的三维信息完成机器人导航等任务；宽视场结构光扫描测量系统主要用于逆向工程、三维重建等领域。