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《基于編碼結(jié)構(gòu)光的三維重建》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于編碼結(jié)構(gòu)光的三維重建姓名:邢文哲申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師:姜光20090101摘要物體的三維形狀重建技術(shù)是計算機(jī)視覺技術(shù)的一個分支,是計算機(jī)視覺和計算機(jī)圖象圖形處理相結(jié)合的一個研究方向,它在生產(chǎn)自動化、機(jī)器人視覺、CAD,虛擬現(xiàn)實和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。如何快速而準(zhǔn)確地獲取被測物體表面三維形狀信息,并根據(jù)這些信息對被測物體形狀進(jìn)行三維重構(gòu),是一項重要而有難度的研究課題。本文對現(xiàn)有使用各種三維掃描技術(shù)進(jìn)行比較,對基于編碼結(jié)構(gòu)光三維重建的方法進(jìn)行了深入系統(tǒng)的理論和實驗研究。編
2、碼結(jié)構(gòu)光技術(shù)的核心是對投影圖案進(jìn)行編碼設(shè)計,本文對當(dāng)前投影圖案的各種編碼設(shè)計方案進(jìn)行了分類和對比,選擇采用格雷碼+相移的編碼方案,這個方法雖然投影圖案數(shù)量較多,但是可以獲得較高精度,而且編碼方式簡單,容易實現(xiàn)。相機(jī)和投影儀定標(biāo)技術(shù)是整個三維掃描儀系統(tǒng)的核心技術(shù),本文給出了求解相機(jī)和投影儀內(nèi)外部參數(shù)公式推導(dǎo),并生成了實驗所需的投影圖片;亞像素邊界和離散點三維重建是關(guān)鍵步驟,本文使用了一個較為簡單的亞像素邊界提取的方法,并對離散點三維重建進(jìn)行了公式推導(dǎo);最終得到了物體的三維空間點云。關(guān)鍵詞:編碼結(jié)構(gòu)光相機(jī)定標(biāo)投影儀定標(biāo)三維重建點云Abst
3、ractl一3Dshapereconstructionandmeasurementisabranchofcomputervision.Itisaresearchdirectionthatintegratescomputervisionwithcomputerimageandgraphprocessing.Ithasawideapplicationinthefieldsofautomationprocess,machinevision,CAD,virtualreality,medicineandSOon.Itisanimportantb
4、utdifficultproblemthathowwecanobtainthe3Dshapeinformationofanobjectaccuratelyandrapidly.Thispaperstudiesthecurrentresearchworkof3DScannersinmarketandresearchlab,comparesthetechnologiestlleyusedandchoosesallefficient3Dvisionmeasuremethodbasedoncoded—structured-light.Thek
5、eytechnologyofcodedstructuredlightisthecodedpaRemdesign.Thispaperstudiesalloftheexistingpatternsusedincoded-structured-light.Afteranalyzingandcomparingtheadvantagesanddisadvantagesofexistingcodedpattemdesigningstrategies,weusetheGrayCode+PhaseShiftingmethod,whichneeds48
6、pattempictures誦thIlighprecisionandeasyimplement.Cameraandprojectorcalibrationisthekeytechnologyinthe3Dscanxlersystem.Thispaperpresentsamethodtocomputetheintrinsicandexternalparametersofthecameraandtheprojector.Thispaperalsopresentsamethodonhowtoanalyzethecapturedcodedpa
7、tternpicturesanddecodethecodedpatterns.ThedetailedstepsoftriangulationarealSOpresentedinthepaper.Andthe3Dpointscloudresultsoftheobjectscannedareshowedintheend.Keyword:coded··structured·-lightcameracalibrationprojectorcalibration3Dreconstructionpointscloud西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性
8、(或創(chuàng)新性)聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德,本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究