基于主動(dòng)視覺(jué)三維重建方法的研究與應(yīng)用.pdf

1、視覺(jué)三維重建技術(shù)在三維重建領(lǐng)域具有非常重要的地位，該技術(shù)常常被應(yīng)用于復(fù)雜或不易測(cè)量設(shè)備的測(cè)量與結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化。該技術(shù)的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化三維重建，但如何實(shí)現(xiàn)視覺(jué)三維重建技術(shù)快速準(zhǔn)確地三維重建一直是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　首先，歸納總結(jié)了各類三維重建技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，決定采用雙目結(jié)構(gòu)光方法并搭建了相應(yīng)三維重建平臺(tái)。為了降低三維重建平臺(tái)的成本，本三維重建平臺(tái)由兩臺(tái) CGU2-500C攝像機(jī)、一臺(tái)極米Z3投影儀、一臺(tái)電腦和三角支撐架搭

2、建而成。
　　其次，本文詳細(xì)描述了攝像機(jī)模型以及其相應(yīng)的標(biāo)定原理。本文利用Matlab標(biāo)定工具箱對(duì)該雙目三維重建平臺(tái)進(jìn)行標(biāo)定，并得到了雙目三維重建平臺(tái)攝像頭的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)。另外，根據(jù)投影矩陣推導(dǎo)出了雙目三維重建計(jì)算三維點(diǎn)的數(shù)學(xué)公式。
　　再次，針對(duì)格雷碼編碼三維重建技術(shù)編碼圖像多、計(jì)算量大和重建速度慢的缺點(diǎn)，本文根據(jù)黑白格雷碼結(jié)合黑白四步相移光柵三維重建原理，提出了彩色格雷碼結(jié)合彩色三步相移光柵三維重建原理。本文分別詳述了

3、黑白格雷碼和彩色格雷碼的編碼和解碼原理，并制作了相應(yīng)的黑白和彩色格雷碼編碼圖。針對(duì)本實(shí)驗(yàn)灰度失真情況，本文提出了相應(yīng)的不同格雷碼解碼算法。同時(shí)，根據(jù)三步相移公式與四步相移公式，制作了相應(yīng)的光柵圖。為了直觀檢驗(yàn)兩種相移光柵的解碼精度，分別將黑白四步相移光柵和彩色三步相移光柵投影圖轉(zhuǎn)化成了相位圖。對(duì)比發(fā)現(xiàn)兩種相位圖都具有灰度連續(xù)性，都能保證一定的解碼精度；但黑白四步相移光柵需要4張圖像，而彩色三步相移光柵只需要1張圖像。匹配方法采用左右圖橫