Для достижения высокоточного и высокоэффективного измерения трехмерного рельефа крупногабаритных конструкций предложен метод измерения трехмерного рельефа крупногабаритных конструкций на основе усовершенствованного алгоритма итеративного ближайшего соседа (ICP). С учетом того, что в системе стереоскопического структурированного света при реальных измерениях легко возникают систематические ошибки и неточности фазовой развертки, предложен метод кодирования структурированного света с комплементарным прямым и обратным кодом Грея. Метод использует робастный метод классификации пикселей для бинаризации прямого и обратного кодов Грея и усовершенствованный алгоритм гауссовой фильтрации для обработки изображений фазового сдвига. Для повышения точности алгоритма сращивания облаков точек предложен усовершенствованный итеративный алгоритм сращивания. Этот алгоритм извлекает облака точек в общей области соседних видов и отбирает нормальные векторы, чтобы избежать влияния несообщающихся областей на результат сращивания, а также внедряет алгоритм оптимизации Левенберга в итеративный алгоритм сращивания облаков точек для решения проблем чувствительности к начальному положению облаков и устойчивости к шуму при измерении трехмерного рельефа крупногабаритных конструкций. Усиленный итеративный алгоритм сращивания повышает точность по сравнению с традиционным на 55%, увеличивает эффективность сращивания в несколько раз и сокращает количество итераций на 61%. Экспериментальные результаты показывают, что при измерении объекта на расстоянии 700 мм от объектива камеры с углом между камерами 65° точность измерения длины системы превышает 450 мкм/м, время вычисления сращивания облаков точек соседних видов около 25 мс, что удовлетворяет требованиям к точности и эффективности измерения трехмерного рельефа крупногабаритных сварных конструкций.

трехмерное измерение рельефа; стереоструктурированный свет; робастный метод классификации пикселей; усовершенствованный итеративный ближайший сосед; комплементарный прямой и обратный код Грея