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(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)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?yàn)槟繕?biāo)重建提供大量的三維數(shù)據(jù)?；诮Y(jié)構(gòu)光的三維測量與目標(biāo)重建已經(jīng)成為了計(jì)算機(jī)視覺的主要任務(wù)，工業(yè)、影視、軍事和醫(yī)療等行業(yè)對(duì)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(duì)被測物體進(jìn)行三維測量，對(duì)獲取的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)集進(jìn)行三角剖分，可以快速準(zhǔn)確地重建被測物體的三

2、維形狀。 本文對(duì)基于結(jié)構(gòu)光獲取的深度圖像進(jìn)行三維信息提取方法和目標(biāo)重建兩部份進(jìn)行研究。 針對(duì)三維測量方法進(jìn)行了分析，介紹了結(jié)構(gòu)光三維測量和目標(biāo)重建的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。本中重點(diǎn)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(xué)模型，確定了多線結(jié)構(gòu)光投影角編碼和解碼方法；對(duì)圖像傳感器物鏡視場角和投射源物鏡的視場角進(jìn)行了標(biāo)定，同時(shí)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(diǎn)是目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)集空間

3、直接剖分算法，以三角形來逼近目標(biāo)的三維形狀進(jìn)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(jì)算空間點(diǎn)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(biāo)定結(jié)果，并對(duì)三角剖分和目標(biāo)重建進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(duì)三維數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行剖分，重建的物體形