本文采用基于激光三角法原理的结构光照明方式设计了一套针对人体足部的激光三维扫描系统,对系统的关键技术进行了研究,成功研制出人体足部激光扫描系统样机。主要工作如下:1、在查阅国内外相关文献的基础上,分析了基于激光三角法的足部激光三维扫描系统原理,推导了基于摄像机模型的足部表面轮廓点与对应光带像素点的映射关系。2、设计了扫描系统的总体结构,包括图像采集系统、同步运动系统和机械结构,并编写了调试控制程序,实现了图像采集系统与运动系统的同步运行。3、对足部激光扫描系统进行了标定,包括摄像机标定和系统全局标定。采用黑白棋盘格标定靶和张正友算法标定了摄像机内部参数;设计了精密的细丝标定靶,在摄像机标定的基础上,采用直接线性变换方法,得到世界坐标与像素坐标之间的变换矩阵,从而完成了足部激光扫描系统的全局标定。4、对扫描系统安装调试后,进行了人脚模型扫描实验和标准金属块扫描实验。分析点云截面,得到长度方向、高度方向、宽度方向的相对测量误差小于0.6%。系统技术指标达到:扫描范围:360mm×120mm×160mm(长度×高度×宽度),典型分辨率:1mm×0.2mm×0.3mm(长度×高度×深度)。