摘要：新冠肺炎疫情的暴发使得非接触式静脉注射机器人备受医务人员青睐,但目前对机器人入针角度的研究较少,多以粗略的角度进行入针操作,这会增加穿刺失败率,且由于患者本身存在的个体差异,有时会有明显疼痛感。为此,针对手背静脉注射机器人入针角度的确定展开研究,重点完成对手背测量数据的优化,以保证入针角度计算结果的准确性。首先通过单目相机与线结构光扫描相结合的方法获得手背入针区域空间点云,利用最小二乘法对手背点云进行拟合得到手背平面;在线结构光系统标定过程中,通过构造误差函数,采用最优化方法进行迭代求解来消除测量误差;然后以得到的入针区域平面为依据确定入针角度;最后设计实验,验证所提方法的准确性。实验结果表明,优化后结构光平面位置的平均误差约为0.1 mm,满足项目需求,为后续全自动注射奠定基础。

摘要：为解决传统线激光扫描方法精度低、时间消耗大、成本高等问题,提出一种单目和双目结合的线结构光扫描方法。在双目系统中,用投影仪投射单位像素宽度的移动光条到柱状纸筒表面,采用加权重心法提取左右图像的光条中心并进行匹配,根据匹配结果,采用双目视差原理,恢复光条中心的三维点坐标,采用迭代的特征值法对所获取的三维点进行拟合,得到光平面方程。在单目系统中,依据透视投影几何原理,求解相机透镜中心和结构光中心在像平面上映射点的连线与光平面方程的交点,该点即为所求的三维点坐标。实验结果表明,该方法能够在满足精度要求的同时,提高扫描速度。

摘要：针对现有足部轮廓三维重构方法精度低,鲁棒性差,成本昂贵且不符合实际足部生物力学研究要求等问题,设计了一种利用光学测量技术实现无接触式足部参数测量的系统。该系统一方面通过对足底扫描图像处理,构建足底轮廓点云,分割足底压力区域,计算足底相关参数;另一方面利用线结构光技术,重构足面轮廓,将足底轮廓点云与足面轮廓点云在系统规定世界坐标系内融合,形成完整足部轮廓点云,根据定义计算足部围度等足部系列参数。通过搭建相应硬件平台对多组人体足部进行测量,实验结果表明系统能够快速、精确地完成足部三维重构,具有很好的鲁棒性。

摘要：线结构光扫描是一种非接触式三维探测技术,在成像、测距等诸多领域具有广泛应用。针对旋转扫描系统引起的三维成像弯曲现象,基于三角法成像原理,提出了一种激光线扫描图像矫正算法。设计了旋转线扫描三维成像系统,对距离2.7m的目标进行了矫正实验,矫正前图像直线度误差是0.36m,矫正后该误差低于0.02m。实验结果验证了该算法对图像弯曲矫正的有效性。

摘要：提出一种便捷的足部参数测量方法,仪器装置成本低廉、操作简洁。该系统利用足底扫描设备扫描足底图像,通过CMOS摄像头获取照射在足面上的结构光图片,运用图像处理技术将足面轮廓点云与足底轮廓点云叠加融合,重构足部三维形状,并据此计算脚型测量的关键特征参数。实验表明,系统能够快速精确地完成三维脚型恢复和足部特征参数的提取,具有很好的鲁棒性。