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.三維重建是計算機視覺研究的一個重要方向,它是研究物體形態(tài),特別是物體表面形態(tài)的基礎,近年來在數(shù)字圖像處理和圖像測量領域的研究十分活躍.基于圖像的三維重建是一種圖像測量技術,把圖像當作檢測和傳遞信

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、易于自動控制等優(yōu)點,領域應用非常廣泛.由二維圖像恢復物體的三維形態(tài)是重建的一個主要任務.三維重建的方法有很多,以Marr的計算視覺理論為基礎的雙目立體視覺方法是三維重建的一個重要方法.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點,得到圖像中各點的視差,根據(jù)視差值由透射投影模型計算得到被測物體的空間坐

3、標位置.圖像的采集和處理過程中會引起誤差,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,還與光學成像系統(tǒng)、背景照明、攝像機的安裝精度等因素有關.在已初步形成的圖像重建系統(tǒng)的基礎上,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,并對計算機生成的理想物體和實際的拍攝物體進行了表面重建以驗證重建系統(tǒng)的測量精度,均取得了較好的三維結(jié)構(gòu)圖,達到了較為滿意的重建效果