Методы оценки погрешности измерения координат в комплексированных системах…
1
УДК 681.786.4
Методы оценки погрешности измерения координат
в комплексированных системах регистрации
трехмерных образов объектов
©
А.В. Горевой, В.Я. Колючкин
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрена задача проектирования комплексированной системы регистрации
трехмерных образов объектов на системотехническом уровне. Разработана ма-
тематическая модель такой системы, предложен критерий качества и получены
аналитические выражения для оценки влияния параметров отдельных компонен-
тов системы на критерий качества ее работы. Результаты анализа, полученные
для оценки матрицы ковариации погрешности определения трехмерных координат
отдельной точки в приближении малых шумов, подтверждены результатами чис-
ленного моделирования для системы, включающей в состав одно устройство про-
екции и два устройства регистрации. Предложена методика анализа погрешно-
сти регистрации трехмерных образов в пределах рабочего объема при известных
параметрах устройств и алгоритмов, а также методика верификации получен-
ных результатов с использованием статистического моделирования.
Ключевые слова:
3D-сканер, структурированная подсветка, стереоотождеств-
ление, оценка погрешности, методика проектирования.
Введение.
Получение трехмерных моделей реальных объектов
является актуальной задачей в различных областях человеческой де-
ятельности. Для ее решения требуются аппаратные и программные
средства регистрации трехмерных объектов, работающие в широком
диапазоне дальностей, с высоким пространственным разрешением
для различных типов объектов в различных условиях. Известны па-
раллаксный метод с использованием структурированной подсветки,
который позволяет регистрировать трехмерные образы объектов без
ярко выраженной текстуры, а также стереоскопический метод, обес-
печивающий надежную регистрацию образов объектов, имеющих
ярко выраженную текстуру. Перспективным направлением развития
систем регистрации трехмерных образов объектов (СРТО) являются
комплексированные системы, сочетающие достоинства обоих при-
веденных методов и позволяющие снять ограничения на их приме-
нение.
Большинство известных публикаций, посвященных разработке
методов и алгоритмов регистрации трехмерных образов, содержат
только экспериментальную оценку эффективности данных методов и
