基于結構光與旋轉平臺的三維重建技術.pdf

1、三維重建技術屬于計算機視覺的重要研究內容之一，它廣泛的用于逆向工程、文物保護、工業(yè)自動化、計算機輔助醫(yī)療、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、機器人應用等場景。三維重建技術分為主動式和被動式三維重建，其中基于結構光的主動式三維重建技術，具有精度高、速度快和易于實現(xiàn)的優(yōu)點，因此成為三維測量和機器視覺領域研究的熱點，廣泛的用于物體的三維重建中。
　　本文根據(jù)實際三維重建需求設計了一套雙目立體視覺、結構光技術和旋轉平臺相結合的三維重建系統(tǒng)，對系統(tǒng)涉及的

2、雙目立體視覺、結構光和旋轉平臺技術的原理和方法進行了詳細分析和實驗。主要的研究及創(chuàng)新如下：
　　深入研究了雙目立體匹配技術、相機的成像原理、雙目相機的標定、極線約束的原理和基于旋轉平臺的點云拼接的原理。在雙目立體匹配數(shù)學模型和相機成像數(shù)學模型的基礎上推導了前方交會計算點云的方程式。針對旋轉平臺轉軸標定問題，提出了一種簡單的旋轉平臺轉軸標定的方法。
　　對結構光編解碼技術進行了深入研究和實驗，最后采用了格雷碼加正弦條紋的編碼方

3、式，同時采用了一種用彩色正弦條紋來減少投影張數(shù)從而縮短采集時間的編碼方法。針對實際試驗中左右圖像中同名點相位不相等的情況，提出了一種對相位直線擬合的方法，將尋找同名點的坐標的精度提高到亞像素級別。針對圖像中沒有投射到編碼圖案的部分和被測物體自遮擋的部分，采用增加投射兩幅全黑和全白的圖像的方法有效的避免了最后得到的被測物體點云周圍隨機散落的干擾點云。
　　在對立體視覺原理和編碼結構光分析的基礎上，本文設計了一套圖像采集、編碼圖案投影