基于光度立體視覺的表面精細(xì)特征三維重建技術(shù)研究.pdf

1、物體的三維重構(gòu)是光學(xué)測量領(lǐng)域里一個重要的分支，其在工業(yè)檢測，產(chǎn)品質(zhì)量控制，醫(yī)學(xué)診斷，古董和遺跡的研究，現(xiàn)場取證，虛擬現(xiàn)實(shí)等多種領(lǐng)域都著有廣泛的應(yīng)用。在一些應(yīng)用領(lǐng)域需要獲取物體表面細(xì)微特征的三維數(shù)據(jù)，但是現(xiàn)有的測量方法在測量精度和細(xì)微分辨率兩個方面還無法兼顧，使得其應(yīng)用受到了很大的限制。
　　 本文研究了一種基于光度立體視覺的物體表面細(xì)微特征三維重建技術(shù)。該技術(shù)能夠獲取物體表面細(xì)微特征的三維數(shù)據(jù)，并且能與結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)相結(jié)合，

2、獲取物體高精度和高細(xì)節(jié)清晰度的三維數(shù)據(jù)，有著實(shí)際的應(yīng)用價值。
　　 本文研究的三維測量系統(tǒng)主要面向物體的精細(xì)結(jié)構(gòu)和細(xì)微特征的三維重構(gòu)，重點(diǎn)在于提高物體三維形貌重構(gòu)的精細(xì)度、速度和操作的方便性。通過對光學(xué)測量技術(shù)的對比分析，本文分別對被動測量技術(shù)中的光度立體視覺測量技術(shù)和主動測量技術(shù)中的結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并通過這兩種技術(shù)分別實(shí)現(xiàn)了物體細(xì)微特征的三維重構(gòu)。
　　 本文對光度立體視覺算法的原理進(jìn)行系統(tǒng)的研究，并對

3、光度立體視覺測量設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計。首先標(biāo)定光源方向，并根據(jù)物體材料建立了一個合理的光照模型，然后根據(jù)圖像的亮度信息計算物體的表面法向，最后根據(jù)物體表面法向計算表面三維數(shù)據(jù)，并且通過實(shí)驗(yàn)證明本方法能夠成功對物體表面的細(xì)微特征進(jìn)行三維重構(gòu)。
　　 本文在對結(jié)構(gòu)光測量的原理進(jìn)行系統(tǒng)的研究的基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)光測量設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計和優(yōu)化。通過實(shí)驗(yàn)和分析，找到了通過結(jié)構(gòu)光測量設(shè)備獲取物體細(xì)微特征的方法，并通過多個實(shí)際的應(yīng)用，分析了結(jié)構(gòu)光測量系統(tǒng)對