1. 本选题研究的目的及意义
三维成像技术作为获取物体三维信息的关键手段,在逆向工程、文物保护、工业检测、机器人视觉、虚拟现实等领域发挥着至关重要的作用。
相较于传统接触式测量方法,激光扫描三维成像技术具有非接触、高精度、高效率、全场扫描等优势,近年来得到迅速发展和广泛应用。
本选题的研究意义主要体现在以下几个方面:
1.推动三维成像技术的发展:本研究将深入探讨基于三角测距法的激光扫描三维成像系统的构建原理、关键技术和实现方法,为三维成像技术的发展提供新的思路和方法,推动其在更广泛领域的应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着激光技术、光电技术和计算机技术的快速发展,激光扫描三维成像技术取得了显著的进步,并在工业制造、文化遗产保护、医疗诊断等领域得到了广泛应用。
国内外对激光扫描三维成像技术的研究主要集中在以下几个方面:
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括:
1.系统分析与设计:分析基于三角测距法的激光扫描三维成像系统的基本原理和关键技术,确定系统总体方案,并完成硬件和软件的设计。
2.硬件平台搭建:选择合适的激光器、扫描振镜、相机、运动控制系统等关键部件,并完成硬件平台的搭建和调试。
3.软件开发:开发系统软件,实现对硬件平台的控制、数据的采集和处理,以及三维模型的重建。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法,逐步开展以下研究工作:
1.理论分析阶段:深入研究三角测距法的三维成像原理,建立系统数学模型,并分析系统误差来源及影响因素。
2.系统设计阶段:根据理论分析结果,设计基于三角测距法的激光扫描三维成像系统总体方案,包括硬件平台和软件架构。
选择合适的激光器、扫描振镜、相机、运动控制系统等关键部件,并设计数据采集、处理和三维模型重建算法。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.提出一种改进的三角测距法:针对传统三角测距法存在精度不高、测量范围有限等问题,提出一种改进的三角测距法,通过优化系统结构、改进算法等方式提高测量精度和范围。
2.设计一种高效率的扫描路径规划算法:针对传统扫描方式效率低下的问题,设计一种高效率的扫描路径规划算法,优化扫描路径,提高扫描效率。
3.开发一种高精度的三维模型重建算法:针对点云数据处理过程中存在的噪声、outliers等问题,开发一种高精度的三维模型重建算法,提高模型精度和鲁棒性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 王耀南,李树涛,毛征,等.工业机器人视觉检测技术综述[J].机器人,2018,40(03):399-418.
2. 张广军.视觉测量[M].北京:科学出版社,2020.
3. 霍冠英,张霖,周富强.基于机器视觉的三维测量技术综述[J].仪表技术与传感器,2019(04):1-5 13.
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