项目基本情况Basic information of the project
本项目研究具有较强的多学科交叉和创新特点,其应用背景和研究目标属于工学和医学领域的结合。本项目成果以其准确度和效率的综合优势,可应用于医学、制造业、考古、艺术等逆向工程领域,且测量对象不需局限于低反射率、单色表面。例如针对高反射率表面、彩色表面,可采用本项目编码结构光重建方法及装置,实现形状与温度场、形状与颜色的综合重建。
本项目辅助立体靶标与编码光系统结合的点云拼接方案不对被测表面施加任何影响,拼接误差不高于0.6mm,拼接数据获取速度小于1秒。在850-970mm深度范围内,单视角测量误差不高于0.8mm。装置的测量准确度和抗干扰能力基本符合体表测量需求,量程400.00mm(x)×300.00mm(y)×400.00mm(z)。三维形状数据与二维温度场数据逐点对应,进而建立脸和手的三维温度场。
此外,本项目编解码研究内容相关的发明专利"三个编码周期的三基色梯形相移三维信息获取方法"(ZL201110431370.7)已技术转让给黑龙江华睿国土资源勘测设计有限责任公司,用于三维测量领域,体现了本项目研究的经济效益和社会效益,本项目争取将其他相关专利继续技术转让或产品开发。
本项目成果在使用过程中,对环境光和被测物表面的要求如下:
1. 普通环境光。应避免过强的环境光,如阳光直射。
2. 对于极限表面如镜面金属或玻璃的适应能力有待进一步研究和评价。
今后,作为本项目的延伸,在如下三个方面的研究将完善该项技术:
1. 进行点云剖分,实现每个剖分面的三维温度场重建。对比本课题逐点温度场重建,探究其视觉效果是否更佳。
2. 针对同一表面多次测量,综合确定最终测量结果,减小体表运动对测量的影响。基于最经典的迭代最邻近点(ICP)法,设计基于正交边缘格雷码的错误点对剔除方案,提高迭代收敛性。
3. 形状测量过程中的粗大误差点主要来源于二值化错误,虽然本课题归一化法具有表面特征适应能力(例如呼吸运动),但还不完善,拟探索更优的方法。
项目相关研究内容获第十二届哈尔滨市青年科技奖(市委组织部、市委宣传部、市人社局、市财政局、市科协,证书号1203001320141028,2014.10,排名1/1)。
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈尔滨理工大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。