基于線結(jié)構(gòu)光3D紋理測量的研究.pdf

1、紋理可以描述物體表面的細節(jié)和結(jié)構(gòu)等自然屬性，是影響三維模型真實感的關(guān)鍵因素。隨著計算機技術(shù)和計算機圖形學的迅速發(fā)展，機器視覺系統(tǒng)也隨之越來越完善，在醫(yī)學、文物保護、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，紋理測量成為人們通過自動化技術(shù)認識世界自然物體的重要手段。
　　紋理測量是獲取物體表面的真實紋理，通過紋理映射和三維重建技術(shù)在計算機上呈現(xiàn)出具有物體表面真實紋理的三維紋理數(shù)字模型。本文研究基于線結(jié)構(gòu)光3D紋理測量技術(shù)，運用光切法原理將激

2、光光束投射到被測物體表面形成一條光帶條紋，利用攝像機獲取結(jié)構(gòu)光光帶條紋的二維圖像，經(jīng)過一系列算法處理，并結(jié)合測量模型可以求解出結(jié)構(gòu)光條紋的三維信息，通過紋理映射方法獲得物體表面相應(yīng)的紋理灰度信息以獲取物體表面三維紋理數(shù)據(jù)，根據(jù)三維紋理數(shù)據(jù)重構(gòu)出具有物體表面真實紋理的三維紋理模型。
　　首先搭建線結(jié)構(gòu)光3D紋理測量平臺系統(tǒng)，該系統(tǒng)由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)固定架、兩臺從不同視角拍攝圖像的攝像機、三只線結(jié)構(gòu)激光器、一臺控制臺及其控制的位移臺和一臺計算

3、機構(gòu)成。3D紋理測量系統(tǒng)的重要一環(huán)是攝像機的標定以及標定誤差校正，標定以及誤差校正后的精度決定了系統(tǒng)測量的精度。本文采用一種隱參數(shù)標定方法來實現(xiàn)，通過圖像的旋轉(zhuǎn)平移對標定系數(shù)進行誤差校正。3D紋理測量利用線結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)通過在同一平面內(nèi)的三只激光器垂直全方位照射待測物，同時用左右兩臺攝像機拍攝線結(jié)構(gòu)光束與物體表面相切形成的光帶條紋輪廓，利用鎖定還原技術(shù)消除背景光獲得光帶條紋圖像，對采集的圖像通過圖像預處理、圖像標定還原、去噪、濾波、