光柵投影三維成像及物體重建.pdf

1、在快速發(fā)展的工業(yè)社會里,三維物體的建模及測量技術(shù)占有越來越重要的地位,同時實際需求對其提出了越來越高的要求.該文提出了一種基于幾何投影,計算機圖形學(xué)和虛擬現(xiàn)實相結(jié)合的光柵投影成像三維物體重建及測量系統(tǒng).該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、速度快、適用面廣、自動化程度高等特點.該系統(tǒng)首先采用二進制編碼獲得圖像各象素點的近似相位值,然后采用相移法獲得象素點的精確相位值.由于該系統(tǒng)中的相位解纏是在二進制條碼中進行的,取包裹相位的精確得到提高.在光柵投

2、影圖像的處理中,作者提出了幾種優(yōu)化算法.因為光柵條紋圖像易受到一些不確定性因素的干擾,例如來自環(huán)境、照明、鏡頭、掃描、量化、傳輸?shù)鹊母蓴_,作者提出了一種快速背景校正算法來改善圖象質(zhì)量和對比度.同時,提出了一種快速中值濾波算法對圖像進行濾波和增強.由于由黑白條紋組成的光柵圖像相對于一般非光柵圖像對比度較高,提出了一種局部自適應(yīng)閾值分割算法進行二值化分割.針對圖像分割過程中會出現(xiàn)孤立的黑白點噪聲,采用了二值圖像旋轉(zhuǎn)濾波算法來消除這種噪聲.另

3、外,還把光柵圖像點分為有效點和無效點,只對有效點進行處理,大大加快了處理的速度,提高了準(zhǔn)確度.在物體測量中,分析了重建和測量誤差,提出了一種糾錯處理算法,提高了物體的測量精度.針對定標(biāo)和大目標(biāo)物體成像,提出了一種有效的圖象拼接算法.在三維物體重建中,采用了三種重建方法:實體重建,投影重建,表面重建.在表面重建的基礎(chǔ)上,提出了一種快速的虛擬現(xiàn)實表面重建算法.利用OpenGL技術(shù),研究開發(fā)了一個虛擬現(xiàn)實瀏覽器,用于重建三維物體的三維顯示和可