基于圖像的三維重建在逆向工程中的應用研究.pdf

1、目前，逆向工程領域中應用最為廣泛的設備是基于光柵投影技術的三維掃描儀。此類設備具有測量精度高、系統(tǒng)穩(wěn)定性高等特點。但由于測量原理的限制，三維掃描儀測量范圍小，而且實際操作過于復雜?；趫D像的三維重建技術是通過對實物進行圖像序列采集，分析與匹配圖像特征，進而重構待測對象三維模型的技術。該技術不僅具有操作簡單、適用性強、成本低廉等優(yōu)點，而且重建模型真實感較強，被廣泛應用于3D影視制作、虛擬現實、3D游戲等領域。然而，限于上述應用領域的精度要

2、求，基于圖像的三維重建技術無法直接運用于高精度要求的逆向領域當中。因此，研究基于圖像的三維重建技術的精度提高方案，并將其運用在逆向工程中將具有極強的理論價值與實踐意義。
　　為了提高這種無損測量的建模精度，本文提出一種改進的基于圖像序列的三維重建方法。首先使用高斯濾波、中值濾波和直方圖均衡化對圖像進行預處理。然后通過PhotoScan平臺通過分析圖像特征點完成圖像序列的自標定，并重構待測對象的稀疏點云。為了減小圖像畸變的影響，使用

3、張正友算法標定鏡頭畸變系數。隨后使用PMVS算法對稀疏點云進行稠密化，并將產生的稠密點云做三角網格化處理得到三維模型。
　　通過分析動態(tài)和靜態(tài)對象的三維重建過程中所需圖像的要求，搭建了兩套基于相機陣列的圖像序列采集裝置?；趯θS重建方法的機理性分析，在上述裝置基礎上，對圖像預處理方法、鏡頭畸變、相機的攝影參數、相機陣列布局、待測對象紋理和結構特征等參數對重建精度的影響進行了實驗性研究。實驗結果表明，圖像預處理對建模精度的影響顯著