基于双目立体视觉的鞋楦三维建模

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1、gg19~gg月4期计算机技术与发展Vo1．19No．42009年4月)MPIJTFRTECHNOLYANDDEVE【．()PMENTApr．2009基于双目立体视觉的鞋楦三维建模王建文，王敏(陕西科技大学电气与信息工程学院，陕西西安710021)摘要：利用双目立体视觉的三维重建作为实现鞋楦数字化方法，避免了传统测量方法效率低、难以精确的困难。根据双目视觉原理，通过双CCD摄像机构成的双目立体视觉系统，论述了该系统的原理、结构，详细讨论了图像特征点提取、特征点立体匹配以及特征点三维重构等三维重构建

2、模核心技术问题，并结合鞋楦特点，提出了相应的解决方法，提高了三维重构的准确性和质量，达到了实用的要求。关键词：双目视觉；鞋楦数字化；立体匹配；三维重建中图分类号：TP311．1文献标识码：A文章编号：1673—629X(2009)04—0224—033DRec0nstructi0nofShoe—lastBasedonBinocularStereoVisionWANGJian—wen．WANGMin(SchoolofElectricalandInformationEngineering，Shaanx

3、iUniversityofScience&Technology，Xi’an710021，China)Abstract：Themethodofdigitizingshoe—lastbybinocularstrerovision，whichavoidsthedifficultiesthatmaketouchingmeas~ementfailtoaimatthespecificpositionefficiencyandpreciously．Thispaperintroducesthetheoryandf

4、rameofbinocularvisionsystem．Itdi~ussesthekeytechniquesindetails，includingfeature~lection，stereomatchingand3Dreconstruction．Andaccordingtothetraitsofshoe—last，itbringsforwardthesolvablemethod．Keywords：binocularvision；shoe—lastdigitizing；stereomatch；3Dr

5、econstructionO引言1系统工作原理及设计思路随着信息技术的发展，将数字化技术应用到制鞋双目立体视觉作为计算机视觉的重要分支，是仿过程中，能够帮助制鞋工业人员快速、准确地完成许多照人类利用双目视差感知距离的方法，实现对三维信工作，有效缩短制鞋周期。鞋楦作为鞋的母体，是制鞋息的感知。在实现上采用三角测量的方法，利用双的关键工序。鞋楦是根据人们的脚型和制鞋要求设计CCD摄像机构成的立体视觉系统获得两幅场景的二加工而成的制鞋模具。数字化技术在鞋业生产中的应维图像，然后利用相关的算法，将两幅图像

6、中的匹配点用将根本性地改变传统制鞋业，是未来制鞋业的发展找出来，进行图形的配准，通过计算空间点在两幅图像方向[，。基于双目立体视觉的鞋楦三维重建运用的中的视差，来获得该点的三维坐标，进而实现图像的三是由二维图像构建三维曲面的方法，硬件只使用摄像维重建j。机和计算机等成本低廉的硬件，主要任务由软件完基于双目立体视觉的鞋楦三维重建需结合足部的成，能达到鞋楦设计的实用精度；不需要进行扫描，只几何特征、人类测量学及计算机视觉等方面的知识来需要快门成像时间和计算处理时间，速度很快，适应面合成足部三维模型。假

7、设空间物体的世界坐标系为广。与传统测量方法相比，基于立体视觉的鞋楦数字x—y—z，Xl—y】，x2一y2为摄像机I，II的图像平化方法，具有廉价高效、非接触式测量、鞋楦／真人足部面，0，0，点分别为摄像机I，II的镜头中心，根据双一体化处理等优点，尤其在对足部模型精度要求不是目立体视觉原理，用双目立体视觉方法进行鞋楦三维特别高的情况下，应用前景十分广泛。重建的工作原理如图1所示。对于空间中待测模型表面的任意一点P，其在世收稿日期：2008—08—28界坐标系中的三维坐标为(．70，Y，)，在摄像机

8、I和摄基金项目：陕西省专项科研计划项目(05JK145)作者简介：王建文(1947一)，男，河南郑州人，教授，硕士生导师，主像机II上的像点坐标分别为P1(z1，Y1)，P2(z2，Y2)，要研究方向为激光3一D扫描、软件工程。如果用I与II两个摄像机同时观察P点，并能确定在I第4期王建文等：基于双目立体视觉的鞋楦三维建摸·225·摄像机图像上的点Pl与在II摄像机图像上的点j2是对，进而获得特征点空问三维坐标数据，最后通过这些空间中同一点P的图像点(称P与，J：为同名像点)，特征