格雷码结合相移的编码结构光三维重建技术研究

三维重建技术是计算机视觉技术的一个分支,是计算机视觉和计算机图像图形处理相结合的一个研究方向。它在生产自动化、机器人视觉、文化遗产保护、虚拟现实和计算机辅助医学等领域都有着广泛的应用前景。如何快速准确地获取被测物体表面的信息,并根据这些信息重建被测物体,是一项重要而有难度的研究课题。 本论文研究并设计开发了一种格雷码结合相移编码方法的双目立体视觉测量系统。论文对基于编码结构光的三维重建技术的相关理论和方法做了深入的分析;论述了双相机联合定标的原理及实现方法,建立了双相机与投影图案间的视觉几何约束关系及其代数描述模型;对投影图案的各种编码设计方法进行了分类和对比,设计了7位格雷码结合16次相移的编码方法;结合硬件平台完成了图像的采集、边缘提取、解码、三维点云计算和重建的全部软件工作。本文在实验室环境下对该系统进行了可行性分析实验,实现了被测物体的三维点云重建。该系统编码简单,容易实现,并且在减少扫描时间及提高重建精度上,有较明显的优势。