提高三維圖像重建精度的算法研究.pdf

1、工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常需要對產(chǎn)品進(jìn)行三維表面外形和幾何尺寸的測量,一般的成像系統(tǒng)得到丟失了距離信息的二維圖像.三維重建是指從二維圖像信息中恢復(fù)出圖像所反映的場景中三維物體的形狀和空間位置,通過三維的重建可以恢復(fù)出立體信息,得到被測物體表面幾何形狀和尺寸.三維重建是計(jì)算機(jī)視覺研究的一個(gè)重要方向,它是研究物體形態(tài),特別是物體表面形態(tài)的基礎(chǔ),近年來在數(shù)字圖像處理和圖像測量領(lǐng)域的研究十分活躍.基于圖像的三維重建是一種圖像測量技術(shù),把圖像當(dāng)作檢測和傳遞信

2、息的手段或載體加以利用,從中提取有用的信號,得到被測物體三維的表面信息.基于圖像的三維重建具有其非接觸、高精度、易于自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn),領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛.由二維圖像恢復(fù)物體的三維形態(tài)是重建的一個(gè)主要任務(wù).三維重建的方法有很多,以Marr的計(jì)算視覺理論為基礎(chǔ)的雙目立體視覺方法是三維重建的一個(gè)重要方法.雙目視覺依據(jù)雙眼成像的原理,利用一對立體圖像,通過匹配兩幅圖像中的對應(yīng)點(diǎn),得到圖像中各點(diǎn)的視差,根據(jù)視差值由透射投影模型計(jì)算得到被測物體的空間坐

3、標(biāo)位置.圖像的采集和處理過程中會(huì)引起誤差,對重建質(zhì)量產(chǎn)生影響.三維重建系統(tǒng)的精度不僅取決于圖像處理算法的精度,還與光學(xué)成像系統(tǒng)、背景照明、攝像機(jī)的安裝精度等因素有關(guān).在已初步形成的圖像重建系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,通過分析測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和圖像特征的檢測及匹配對重建質(zhì)量的影響,提出了一些消除或減小誤差的方法來改善重建質(zhì)量,并對計(jì)算機(jī)生成的理想物體和實(shí)際的拍攝物體進(jìn)行了表面重建以驗(yàn)證重建系統(tǒng)的測量精度,均取得了較好的三維結(jié)構(gòu)圖,達(dá)到了較為滿意的重建效果