本項目旨在研究基于雙相機的紋理彩色映射技術(shù)，通過為每個已測量得到的空間點坐標賦予顏色值來實現(xiàn)點云數(shù)據(jù)的彩色化。該技術(shù)使每個三維空間點，不僅具有坐標定位信息，還攜帶了顏色信息，從而在三維測量過程中既采集工件表面的三維點群數(shù)據(jù)，也采集表面不同區(qū)域的顏色值，并根據(jù)這些顏色值進行進一步的分析和處理，直接在三維空間中對復雜曲面的區(qū)域進行分割。這種方法大大簡化了后期點云處理的難度，包括點云的匹配。

這項技術(shù)的突出優(yōu)勢在于，它使得在同一曲面上提取不同顏色紋理區(qū)域的邊緣輪廓變得更加容易。通過確保每個三維點坐標都帶有顏色信息，能夠更準確地識別和提取不同顏色區(qū)域及其邊緣輪廓，從而實現(xiàn)更真實和生動的視覺效果。此外，該技術(shù)還能夠擴展對模型的分析和處理能力，為進一步的數(shù)據(jù)分析和處理提供更多可能性和靈活性。

圖1 機器人眼在手方式進行三維測量

與測量所得含有顏色紋理的三位點群數(shù)據(jù)

相關(guān)參數(shù)指標如下表所示：

（1）采用雙相機進行光路設(shè)計，利用機器人等機構(gòu)運動（運動學正逆解）的關(guān)系，進行三維空間點坐標提取以及對應(yīng)點的色彩紋理映射，實現(xiàn)掃描物體表面與紋理色彩的提取，其使得能夠更細致地觀察和研究模型的外觀屬性，進一步拓展了三維相機在計算機圖形學、計算機視覺和虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力；

（2）項目設(shè)計的線結(jié)構(gòu)光3D相機內(nèi)嵌了ARM+FPGA的架構(gòu)，使得HDR技術(shù)和光條提取技術(shù)易于實現(xiàn)及產(chǎn)品集成，提高了圖像處理速率?；贏RM+FPGA的HDR圖像處理算法的三維點云掃描，能夠更加有效地解決工件掃描中高光區(qū)過度曝光及暗區(qū)細節(jié)還原的技術(shù)難題；

（3）基于自主開發(fā)的掃描軟件，實現(xiàn)3D相機標定、參數(shù)設(shè)置、三維重建以及與各種數(shù)字控制系統(tǒng)集成，客戶根據(jù)實際應(yīng)用需求，可以自行進行特定功能的開發(fā)。

技術(shù)成熟度達到貨架產(chǎn)品級別。已研制完成具有色彩紋理映射功能的線激光3D相機檢測系統(tǒng)，并成功應(yīng)用制鞋自動化產(chǎn)線、航空葉片等的修復，實現(xiàn)視覺引導的機器人噴膠、打粗、銑削等工藝，目前正在鞋服、新能源等領(lǐng)域開項目推廣。

具有色彩紋理映射功能的線激光3D相機在三維重建、三維測量、缺陷檢測以及視覺引導應(yīng)用廣泛，非常適用于新能源、3C電子、鞋服、航空葉片修復等領(lǐng)域的智能制造需求。

知識產(chǎn)權(quán)：

該成果包括多項已授權(quán)中國發(fā)明專利。

合作方式：