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逆向工程是当代先进制造技术的重要组成部分,在吸收国内外的先进制造技术、缩短产品的开发周期以及降低生产成本等方面发挥着重大的作用。光学非接触测量技术是逆向工程中数据获取的关键技术,最近发展起来的双目CCD光栅投影结构光测量法可以一次同时获得一个面的高密度点云数据,较之传统的测量技术具有测量速度快、表示精度高的优点,因而得到越来越广泛的应用。测量精度是逆向工程中最重要的部分,摄像机的标定又是影响测量精度的关键因素。本文在对现有的一些摄像机标定方法归纳总结的基础上,结合光束法平差技术,开发了新的标定方法,并且将光束法平差技术在三维测量中的应用,进行了进一步的推广。 本文首先对摄像机标定模型进行了详细的推导,将影响摄像机标定精度的畸变模型作了详细的归纳。在此基础上,将现有标定方法进行了比较,开发了基于光束法平差的标定方法。 其次,本文重点对光束法平差的原理进行论述。通过对张正友平面模板标定方法改进,结合光束法平差模型,进行试验研究。实验结果表明该方法是一种高精度的标定摄像机方法。 最后就光束法平差在三维测量中的应用进行了研究。提出了在光笔测量系统中,对光笔标制点局部坐标的优化的方法;同时提出了在点云多视拼合过程中,标制点精确坐标值的获取方法。使得光束法平差技术在三维测量中的应用得到了更多的推广。