采用结构光扫描物体的表面,是三维测量技术中测量物体表面轮廓的方法之一。基于结构光的三维测量技术在众多扫描技术中具有非接触、体积小、精度高、易操作和实时性强等显著特点。由于在三维扫描中,激光光条中包含待测物体的三维形貌信息,所以结构光光条中心的提取是测量的关键步骤。在实际测量中,由于环境等多种因素会导致激光光条中心出现偏差。所以,测量时需要对激光光条中心的偏差进行定量的分析,从而为三维测量结果的可靠性和精确性提供依据。为了提高复杂情况下激光光条中心的提取精度,本研究对复杂情况下的激光光条分布进行了全面的分析与研究,建立了复杂情况下激光光条的参数解析模型。依据该模型计算出激光光条中心偏差的大小,并根据该模型提出了半边高斯拟合法,实现了复杂情况下激光光条中心偏差的修正。主要完成了以下工作:(1)主要研究了光条图像预处理算法和光条中心提取算法。首先,根据本研究对象的特点,提出了图像裁剪算法,并将彩色图像转为灰度图像。其次,对多种图像滤波算法的去噪结果进行分析,最终采用中值滤波对激光光条图像的进行去噪;最后,利用Otsu算法对激光光条图像进行了阈值分割。通过图像预处理工作,减少了图像中噪声等干扰信息对光条中心提取精度的影响。此外,对典型的光条中心提取算法进行研究,分析了影响光条提取精度的因素。(2)建立复杂情况下激光光条的参数解析模型。首先,对激光光束、线结构光的特性进行研究,分析影响激光光条灰度分布的主要因素。其次,对这些影响因素进行理论推导,分别建立了:CMOS图像传感器接收光强与灰度分布关系,激光空间传输特性与激光光条光强之间的关系,待测物体表面材料反射特性与光条光强之间的关系,并分析了激光入射角和激光发散角对光条灰度分布的影响。最后,依据这些关系建立了复杂情况下激光光条灰度分布的参数解析模型。该模型经过严谨的理论推导分析,准确的描述了激光光条在复杂情况下的光条灰度分布情况,为提高复杂情况下的激光光条的提取精度提供理论基础和技术支撑。(3)实验设计与结果分析。首先,通过实验获取了复杂情况下的激光光条样本图像。其次,对复杂情况下的激光光条进行实验分析,验证了模型的准确性。提出了半边高斯拟合法,并将理论分析的激光光条中心偏差与该方法进行比较,虽产生0.07mm的误差,但达到预期效果。最后,使用3dMax软件完成了仿真测试。验证了参数解析模型和半边高斯拟合法可以用于后续实验,为提高三维扫描的精度提供理论基础。