利用机器视觉来实现零件尺寸的测量因其操作方便,节省人力,越来越受到学者的重视。利用结构光来实现轴类零件的测量时,需要预先知道回转轴线在相机坐标系的位置。首先回顾分析了目前提出的转轴标定算法,讨论了以往的标定方案的可取和不可取之处,然后在前人基础上提出了一种新的解决方法。首先通过夹具将标定板固定在三爪卡盘上,使标定板相对三爪卡盘空间位置固定,然后旋转三爪卡盘从而得到一系列标定板图像。因为标定板和轴心有确定的几何关系,通过这一系列标定板平面上的特征点通过最小二乘法即可演算出轴心位置。在所提方法的基础上进行了实验,结果表明提出方法准确且具有一定应用价值。

将干涉图处理方法引入基于结构光法的三维物体面形测量中,由此研制并设计了结构光信息采集和硬件处理系统。由于预先对结构光信息进行了特征提取,整个系统简单,计算机处理数据迅速。

根据结构光测量原理,利用光纤传像束所具有的自由度大、能弯曲及易实现长光路等特点,结合数字条纹投影技术和相移法测量技术,提出了一种新型微三维测量系统.因为从投影仪投射出来的光栅条纹是经光纤传像束及其两端的光学系统投射到被测物体上的,所以与其它同类系统相比,该系统降低了对被测物体方位的要求,从而使测量更加方便,拓展了微三维测量系统的适用范围.构建了测量系统,并对不同对象进行了测量,且重构出了被测物的三维形貌,验证了系统的可行性.

在基于线结构光的视觉测量系统中,激光光条中心的提取精度是影响系统最后精度的关键因素。目前常用的光条中心提取方法都没有去除光条上的干扰噪声,在分析现有方法的基础上提出了一种利用B样条迭代去除光条噪声的方法。以光条上的点作为控制顶点拟合B样条曲线,在同一位置下用B样条曲线上的点取代噪声点,这样反复修改噪声点的位置使其逐渐逼近实际曲线,从而达到去除噪声的目的。利用重心法提取去噪后光条的中心,着重分析了参与运算的像素的取值范围。通过对比实验证明该方法的提取精度远高于其它方法,从而验证了去除噪声的有效性。

为解决结构光投影三维测量中控制问题，开发了基于PLC的测量控制系统。此系统采用Visualc＋＋6．0提供的串行通信控件MSComm完成PLC与PC机之间的通信，实现了对测量过程中光源投影、光栅切换、CCD拍摄，以及测距激光器、散热风扇、限位开关等部件动作的协调控制。实验表明，采用该控制系统的三维测量设备性能良好、稳定性强、可靠性高，满足工业应用的要求。

针对在圆柱类工件的结构光三维视觉检测中,结构光光条短,数据量少,造成结构光光条椭圆拟合精度低的问题,提出了一种新的基于短轴长度约束的最小二乘拟合方法,建立了数学模型,进行了仿真研究,并与无约束最小二乘拟合方法(简称无约束法)进行了比较.仿真结果表明,该方法在一定条件下能够有效提高在短弧和噪声情况下光条椭圆拟合的精度和鲁棒性,有实际应用的价值.

提出一种基于RGB颜色格雷码的结构光编码方法。该方法是将红、蓝条纹按二进制格雷码编码方式进行编排，并在红、蓝条纹之间用一个像素的绿条纹作为分界。由于投射光强相同，基于CCD的摄像机拍得的条纹图像中绿条纹向红、蓝区域扩散程度等同，提取绿条纹的中心即可获得条纹的准确定位，再依据三角法原理实现三维物体测量。文中具体介绍了该方法的编码、解码原理，分析了基于HSI空间的彩色图像分割方法，给出了基于3dsMAX和MATLAB环境下的重构仿真实验结果。

介绍了一种基于时空编码结构光场的完整三维模型实时获取系统。以一台LCD投影仪对被测物体表面进行时空编码，CCD摄像机同步获取物体编码信息，通过计算机软件对编码信息进行处理和解码，利用无约束线结构光的三维几何模型从摄像机图像中获取表面三维数据。提出了二进制时空编码结构光的设计原则，设计了一幅能够产生三帧56条纹编码的星座图，用该图构造出一组二进制的时空编码光。对该系统进行了理论分析，并以小茶杯和棱柱体石膏模型为对象进行了具体实验，验证了该系统的可行性。

在使用结构光方法进行工件或物体的三维信息快速测量中，需要对工件或物体投射多条结构光条纹，快速准确地提取各投射光条的中心是实现精确检测的关键问题之一。文中提出了一种多结构光条纹亚像素中心提取方法，首先扫描整个图像确定光条数目；接着提取各光条的边缘坐标信息；最后利用高斯拟合求取各光线条纹的亚像素中心。实验表明，该方法能有效识别多结构光条纹并提取其亚像素中心。