基于多激光传感器的高精度三维在线测量技术

胥莉莉

（中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043）

0 引言

近代工业发展迅速，传感器在流水线中的使用频率逐渐加大，因此对三维测量的需求也越来越高。早期的激光传感器摄像机参数标定是技术人员通过自己的经验来预估的，需要大量的数据支撑，使得标定时间过长，并且不能准确实现参数的自动标定。目前，较为常用的参数标定方法是线性建模法。该方法通过建立传感器摄像机参数之间的线性方程进行评估，但是很难获得高精准度的标定结果。

为了改善传统测量方法存在的问题，现阶段常用的方法有相位测量轮廓术（PMP），傅里叶变换轮廓术（FTP）调制度测量轮廓术（MMP），上述方法有一个共同点即通过调制结构光场实现物体测量，但是实际上在线三维测量过程中，由于物体是运动的，导致所采集图像的像素坐标和物点坐标不相符。

为解决传统方法存在的问题，提升激光传感器的测量精准度，提出了一种基于多激光传感器的高精度三维在线测量技术，将三维在线测量技术与激光传感器进行拟合。同时利用空间高斯滤波方法处理激光线图像来提升激光线质量，处理后灰度值峰值点位置比处理前更接近于正常点。

1 基于多激光传感器的高精度三维在线测量技术

1.1 三维在线测量原理

三维在线测量是利用计算机编程翻译产生正弦光栅：

将式(1)做变换可得：

式中，Gn0（fx，fy），Gn1（fx，fy），G-n0（fx，fy），分别是第n帧变形条纹的零级和正负极谱[1]。运用空间滤波对一级谱做逆傅里叶变换，得到：