基于格雷编码光栅的双目立体扫描仪关键技术研究的开题报告

基于格雷编码光栅的双目立体扫描仪关键技术研究的开题报告一、选题背景及意义双目立体扫描仪是一种用于进行三维物体重建的设备。它通常由两个摄像头和一个光栅组成，利用双目视觉原理和光栅编码原理，可以获取物体的三维信息。在工业、医疗等领域中，三维物体信息的获取已经成为了不可或缺的技术手段，因而双目立体扫描仪也得到了广泛应用。当前，市场上的双目立体扫描仪多采用二进制编码的光栅，但是其存在着分辨率不高、精度不够等问题。因此，基于格雷编码光栅的双目立体扫描仪成为了研究的热点。本研究的目的是探究基于格雷编码光栅的双目立体扫描仪的关键技术，从而提高其分辨率和精度，为其应用提供技术支持。二、研究内容和研究方法本研究的主要内容包括：1.基于格雷编码的光栅设计和制作。通过对格雷编码的理解，设计出一种适用于双目立体扫描仪的光栅，并对其进行制作。2.双目立体视觉原理及系统设计。了解双目立体视觉原理，设计出双目立体扫描仪的系统结构，并实现其三维物体信息的获取。3.信号处理与算法设计。对从双目立体扫描仪中获取的数据进行处理，设计出适用于格雷编码光栅的算法，实现高精度的三维物体信息的获取。研究方法主要包括：1.理论研究法。通过文献分析和资料查阅，了解格雷编码光栅的理论基础和双目立体视觉的应用原理。2.实验研究法。通过实验验证光栅制作方法和算法设计的准确性和可行性。三、预期研究成果本研究预期实现以下成果：1.设计制作出一种基于格雷编码的优化型光栅，其分辨率和精度明显优于二进制编码光栅。2.实现一种高精度、高分辨率的双目立体扫描仪，可以用于获取三维物体信息。3.设计出一种基于格雷编码的算法，可以对从双目立体扫描仪中获取的数据进行处理，提高数据的精度和准确性。四、研究进度计划本研究计划分为以下几个阶段：1.阅读相关文献，了解格雷编码光栅和双目立体扫描仪的应用原理及程序设计，预计用时2周。2.搭建双目立体扫描仪实验平台，设计制作基于格雷编码的光栅，预计用时6周。3.实现双目立体扫描仪的三维重建功能，设计基于格雷编码的信号处理与算法，预计用时8周。4.进行实验验证，分析实验结果，撰写论文，预计用时4周。五、存在的问题及解决方案1.材料与技术。特别是光栅的制作，需要较高精度的设备和材料，可以尝试借助第三方合作商的技术和设备。2.实验平台。需要实验平台完备，可以自行搭建或向实验平台机构租借平台。3.数据处理。使用的算法需要根据实际情况进行优化和改进，需要进行多次实验和比较。六、参考文献1.ZhangQ,XiaoJ,ChenL.Scaleinvariant3Dobjectrecognitionwithamonocularcamera.JournalofMechanicalEngineeringScience,2012,227(8):1691-1707.2.SongY,MaS,ZhaoR,etal.Three-dimensionalshapemeasurementbasedongraycodemethod.Optik-InternationalJournalforLightandElectronOptics,2014,125(20):6014-6017.3.SrinivasanV,BrownHB.Aresolution-enhancedstereoimagingsystem.IEEETransa