目前,微视觉方面已经融入到人们的生活中,其中,微测量、微操作和微装配是比较前沿的研究方向,它们的操作对象通常具有几十纳米至几百微米的小尺度特征。对于小尺度的微观对象,不便于人眼的直接观察,所以操作者往往借助微观计算机立体视觉建立人机交互接口,通过数据重构和图形重构等手段,对不易观察的微观对象表面进行图形重构,在计算机环境中进一步展现出来,以便于观察和深入理解。随着人们对微测量、微操作、微装配等微观领域研究的重视,微测量的三维重构研究取得了很大的进步。本文主要进行光学体式显微镜(Stereo light microscope,简称SLM)的视觉系统下的激光条纹重构实验研究,使用激光条纹在很大程度上解决了光学体视显微镜多视角大深度的问题,并且它在微机械零件的测量、生物医学工程和光学等领域均有很好的应用前景。本文目标是针对SLM立体视觉系统下采用激光条纹的方法获得目标物体的视差图,并比较各种激光条纹亚像素提取算法的精确度。本论文主要内容如下:第1章介绍了基于双目光学体式显微镜的研究现状,对每个阶段的显微镜系统分别进行了优缺点分析,并概述本课题研究的背景、意义以及本课题研究的主要内容。第2章介绍了SLM视觉激光测量系统,以及激光发射器与SLM系统结合的意义,并介绍了摄像机投影模型、摄像机标定、立体匹配以及视差图绘制,SLM视觉激光测量系统主要包括体视显微镜、多维操作台、控制系统、激光发射器及相应的配套设施等部分,并分别进行详细的介绍。第3章介绍了图像采集后对左右图像序列对进行图像处理,介绍了图像处理原理,包括对图像滤波处理,形态学处理等,并显示了图像预处理后的结果。第4章介绍SLM测量原理与激光发射器的投影原理,采用三角测量方法与线性扫描方法获得激光条纹图像。并介绍了激光条纹亚像素级坐标提取的不同方法,并对提取后的激光条纹去除杂乱点进行了算法的改进,对改进后的激光条纹选择合适的配准方法,绘制视差图。第5章采用量化和非量化的方法进行亚像素级条纹中心坐标提取方法和亚像素级条纹边缘提取方法的精度比较,并给出结论。第6章介绍了在SLM下采集标定样板图像,确立图像坐标与物空间坐标之间的关系,提取标定样板圆心坐标绘制标定样板的视差图。为了确定不同激光条纹提取方法的精度,采集了标定样板的激光条纹图像,用不同的算法获得激光条纹的亚像素中心线坐标和亚像素级条纹的边缘坐标,根据提取出的条纹坐标进行条纹重构实验与误差分析,给出精度分析结论。第7章给出了结论与展望。