近日，我院李明磊、黎宁老师开发的设备作品“基于结构光立体视觉的三维工业测量系统”在全国高校教师教学创新大赛-第六届全国高等学校教师自制实验教学仪器设备创新大赛自由设计类中荣获三等奖。全国高校教师教学创新大赛由中国高等教育学会主办，旨在聚焦教学创新、掀起学习革命，全力推进高等教育“质量革命”。
图1 作品参加全国高校教师教学创新大赛获奖情况
《中国制造2025》明确提出，要加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展。积极发挥信息技术的基础性和先导性作用，对于推动制造业向智能制造转型升级具有重要意义，而三维图像测量识别技术正是推进智能制造进程的关键技术之一。基于这一背景，结合教学积累和实践创新，我院李明磊、黎宁老师开发了一套“基于结构光立体视觉的三维工业测量系统”。
图2系统的硬件和软件展示
该教学创新设备是一套进行三维图像处理和视觉测量的软硬件结合的综合性系统，能够实现精密的三维表面扫描与建模。设备通过两台相机从不同角度同时获取两幅数字图像，根据结构光的编码和匹配能力，从二维图像中恢复出物体的三维几何信息，为使用者提供重建物体的三维形状/几何尺寸等参数。在教学中，可以为学生演示介绍三维图像重建和数据处理的原理和方法。该自制设备已经应用于本科生和研究生的《数字图像处理》、《机器视觉三维测量与建模》的课程教学中。
图3 课堂应用情况
系统主要指标参数：
自制基于结构光立体视觉的三维工业测量系统（SLSV） | |
单次扫描范围 | 0.01米~ 2.5米 |
测量精度 | 0.05 ~ 0.1毫米 |
配准扫描范围 | 大于5米 |
单次扫描时间 | <5秒（可调） |
成像方式 | 380 ~ 780nm可见光波段 |
扩展性 | 代码自主开发，可丰富扩展功能 |
开箱组装时间 | 小于3分钟 |
重量 | 3.5公斤 |
供电 | 电脑USB供电 |
占地面积 | <1平米 |
