题目：投影结构光视觉测量的量值传递与标定研究

与传统单一模式激光投射结构光视觉测量相比，投影结构光视觉测量采用基于数字光处理技术的投影仪作为投射装置，通过数字编程实现多模式结构光的投射，因此具有更好的柔性，可靠性和灵活性，近年来得到广泛的研究。量值传递与标定，作为投影结构光视觉测量的关键技术，是进行三维测量的前提，也是测量结果准确性的保障。目前由于模型不够完善和标定方法过于复杂，投影结构光视觉测量在精度和可实施性等方面受到一定限制。论文针对现有技术存在的问题，建立了较为完善的量值传递模型，研究了标定算法和精度评价方法，并进行了实际系统的标定和目标物体的测量，结合国家自然科学基金项目——“小型数字结构光视觉传感器研究”，将研究的量值传递与标定方法应用于已研制的多模式结构光投影系统和小型镜像式结构光视觉传感器。论文的主要内容包括：1、详细分析了结构光视觉测量的标定技术研究现状，并对各种标定技术的特点和应用范围进行了总结。2、研究了基于数字投影技术的投影结构光视觉的两种主要测量方法：三角测量法和相位测量法，并分别建立完善的量值传递模型和进行系统结构的精度分析。3、在建立了量值传递模型的基础上，研究投影结构光视觉测量的标定方法。提出基于非量测畸变校正的摄像机线性标定方法和基于自由移动的一维靶标的结构光视觉传感器标定方法；设计主动/被动式靶标和基于已标定摄像机的投影仪标定方法。4、分析投影结构光视觉测量系统标定误差来源和标定精度评价方法。针对基于“双目”模型的投影结构光视觉测量系统，研究基于空间二维重投误差的标定精度评价方法。5、在理论基础的支撑上，分别对已构建的常规尺寸和小尺寸投影结构光视觉测量系统进行标定实验，并对实验结果进行分析。论文研究的投影结构光视觉测量的量值传递与标定是对结构光视觉三维测量技术的完善和发展，为投影结构光视觉测量提供有效的技术手段，特别对于微小三维形貌的视觉测量具有广泛的应用前景。