基于主動視覺三維重建方法的研究與應用.pdf

1、視覺三維重建技術在三維重建領域具有非常重要的地位，該技術常常被應用于復雜或不易測量設備的測量與結構分析與優(yōu)化。該技術的特點是可以實現(xiàn)自動化三維重建，但如何實現(xiàn)視覺三維重建技術快速準確地三維重建一直是研究的熱點和難點。
　　首先，歸納總結了各類三維重建技術的優(yōu)點和缺點，決定采用雙目結構光方法并搭建了相應三維重建平臺。為了降低三維重建平臺的成本，本三維重建平臺由兩臺 CGU2-500C攝像機、一臺極米Z3投影儀、一臺電腦和三角支撐架搭

2、建而成。
　　其次，本文詳細描述了攝像機模型以及其相應的標定原理。本文利用Matlab標定工具箱對該雙目三維重建平臺進行標定，并得到了雙目三維重建平臺攝像頭的內參數(shù)和外參數(shù)。另外，根據(jù)投影矩陣推導出了雙目三維重建計算三維點的數(shù)學公式。
　　再次，針對格雷碼編碼三維重建技術編碼圖像多、計算量大和重建速度慢的缺點，本文根據(jù)黑白格雷碼結合黑白四步相移光柵三維重建原理，提出了彩色格雷碼結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，并制作了相應的黑白和彩色格雷碼編碼圖。針對本實驗灰度失真情況，本文提出了相應的不同格雷碼解碼算法。同時，根據(jù)三步相移公式與四步相移公式，制作了相應的光柵圖。為了直觀檢驗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化成了相位圖。對比發(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