А.В. Горевой, В.Я. Колючкин
2
СРТО на их основе. Теоретические основы выбора схемных решений
для комплексированных СРТО и оптимизации параметров аппарату-
ры регистрации и алгоритмов обработки сигналов в настоящее время
не сформулированы.
В данной работе рассмотрена задача проектирования комплекси-
рованной СРТО на системотехническом уровне. Целью работы явля-
ется разработка методики анализа погрешности регистрации трех-
мерных образов объектов и оптимизации параметров математической
модели СРТО.
Проектирование СРТО на системотехническом уровне.
Для
описания подхода к проектированию СРТО на системотехническом
уровне рассмотрим обобщенную функциональную схему СРТО
(рис. 1). Такая система осуществляет регистрацию трехмерной струк-
туры объектов в пределах заданной зоны в пространстве, называемой
рабочим объемом. В состав системы может входить несколько
устройств, осуществляющих структурированную подсветку объекта
(устройства проекции), и несколько устройств, регистрирующих
изображения объекта (устройства регистрации). В зависимости от
числа и расположения устройств проекции и регистрации в СРТО
могут быть реализованы стереоскопический или параллаксный мето-
ды, а также их комбинации. Проецируемые картины и зарегистриро-
ванные изображения используются в качестве входных данных для
алгоритмов цифровой обработки (алгоритма определения соответ-
ствий и алгоритма оценки трехмерных координат). Результатом ра-
боты алгоритмов является облако точек с известными координатами
и текстурой, которое может подвергаться дальнейшей обработке: по-
строению гладких поверхностей, подгонке под известную модель
объекта, измерению параметров и др.
В работе подробно рассматривается математическая модель каж-
дого компонента приведенной схемы и анализируется влияние пара-
метров модельного описания на показатель качества работы СРТО.
Для описания устройств проекции и регистрации вводится мате-
матическая модель в геометрическом приближении, которая задает
связь
=
( )
i
i
i
p
x
D
P E
точек
x
объекта в глобальной системе координат
(ГСК) и их изображений
i
p
для
i
-го устройства, где
i
E
— оператор
преобразования при переходе из ГСК в систему координат (СК),
связанную с
i
-м устройством;
i
P
— оператор преобразования, опре-
деляющего соответствие между координатами точек
( , , )
A x y z
в СК
устройства и координатами их изображений
( , ).
a u v
Такое описание
определяет поведение только главного луча, идущего из данной
точки пространства предметов. Преобразование
i
P
также задает
