結(jié)構(gòu)光三維物體面形測量與重建技術(shù)研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)和計算機圖形學的快速發(fā)展，基于結(jié)構(gòu)光的三維測量已經(jīng)成為目前三維測量的主要趨勢。結(jié)構(gòu)光測量方法能夠很好地完成傳統(tǒng)的測量方法所不能完成的任務(wù)，結(jié)構(gòu)光測量能夠為目標重建提供大量的三維數(shù)據(jù)。基于結(jié)構(gòu)光的三維測量與目標重建已經(jīng)成為了計算機視覺的主要任務(wù)，工業(yè)、影視、軍事和醫(yī)療等行業(yè)對其提出了迫切的要求。 利用結(jié)構(gòu)光可以簡單、快速并且精確地對被測物體進行三維測量，對獲取的三維數(shù)據(jù)點集進行三角剖分，可以快速準確地重建被測物體的三

2、維形狀。 本文對基于結(jié)構(gòu)光獲取的深度圖像進行三維信息提取方法和目標重建兩部份進行研究。 針對三維測量方法進行了分析，介紹了結(jié)構(gòu)光三維測量和目標重建的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。本中重點研究了多線結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)，建立了測量系統(tǒng)的數(shù)學模型，確定了多線結(jié)構(gòu)光投影角編碼和解碼方法；對圖像傳感器物鏡視場角和投射源物鏡的視場角進行了標定，同時根據(jù)可測空間和遮擋特性，確定了測量裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 文中另一研究重點是目標的三維數(shù)據(jù)點集空間

3、直接剖分算法，以三角形來逼近目標的三維形狀進行三維重建。采用了一種大規(guī)模散亂數(shù)據(jù)的空間劃分方法及其相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編碼方案，研究分析了在局部增量剖分算法中如何采用外連剖分和內(nèi)連剖分相結(jié)合的剖分原則，確定了邊剖分邊優(yōu)化和一種計算空間點到直線距離的簡單方法來判斷三角形是否合法的原則。 最后，本文給出了物鏡標定結(jié)果，并對三角剖分和目標重建進行了實驗驗證，編制了三角剖分算法軟件，結(jié)果證明了該算法能較好地對三維數(shù)據(jù)點進行剖分，重建的物體形