结构光实时三维建模算法研究

《结构光实时三维建模算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、全击才４成＊葦ｍＵＮＩＶ巨ＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣｓｃＩＥＮＣＥＡＮＤＴ巨ＣＭＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕±学位论文ＩＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ．Ｉ＼／．警Ｖ＾论文嫂目结构光实时吉维建模算法研究学科专业计算机腐用技术学号２０１３２１２４０３０１作荐姓名张越指导教师于鸿泮副教授？Ｉ独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究王作及取得的研究成果。据ａ所知，除了文中特别加ｙＡ标注

2、和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。Ｗ心作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全１印、缩印或扫描部或部分内容编入有关数据库进行检索：＾采用影，可等复制手段保存、汇编

3、学位论文。（保密的学）位论文在解密后应遵守此规定ｆｉ说签：签：作者名导师名．＿＿＾杉；年月曰曰期／／分类号密级注1UDC学位论文结构光实时三维建模算法研究（题名和副题名）张越（作者姓名）指导教师于鸿洋副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业计算机应用技术提交论文日期2016.04.05论文答辩日期2016.06.07学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonReal-TimeThree-DimensionalR

4、econstructionTechnologyBasedonStructuredLightAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:TechnologyofComputerApplicationAuthor:ZhangYueSupervisor:AssociateProf.YuHongyangSchool:ResearchInstituteElectronicScienceandTechnologyofUESTC摘要摘要在计算机视觉领域

5、，对三维重建算法的研究是重点方向。通过这项技术，可实现将现实存在的物体重建出其对应的三维模型。它在医疗、三维测量、机器人导航以及文物保护等不同领域都有广泛的应用，前景一片光明。目前，虽然重建物体的三维模型的方法众多，可是这些方法或者依赖昂贵精密的设备，或者重建效率低，需要大量的计算时间，亦或其重建精度比较差。因此研究高效实时并且成本低廉的三维重建系统意义重大，这也是本文的研究方向。本文研究了基于结构光的实时三维建模算法及其实现，包含以下方面：在设备标定过程，研究了一种利用辅助摄像机定位手持重建装置的系统标定方法。设计了一个立方体作为手持重建装置的标定

6、参照物，各面贴有不同颜色的棋盘格。通过辅助摄像机获取立方体图像，检测出立方体表面上的棋盘格角点，继而计算出立方体的位置，也就实现了对手持装置的定位。通过数学论证，得出了两次重建过程中立方体相对位置与两组点云相对位置之间的关系，使得点云拼接的过程计算量大为减小。在进行立方体表面棋盘格角点检测研究的时候，研究出一种基于Harris算子的棋盘格角点筛选算法。首先探讨了Harris算子的角点提取的技术原理，接着根据立方体表面棋盘格角点局部图像的中心对称性，研究出一种角点筛选算法，能够很快速准确地提取出棋盘格角点。方便后期对立方体的定位，也可应用于改善常用的标

7、定算法的角点检测。基于结构光的实时三维建模。研究了一种基于伪随机序列的编码结构光图案，其编码方式简单，解码较为容易。然后研究了在投影此结构光的情况下，并行处理颜色纹理重建的方法，省去了后期纹理贴图的步骤，加快了整个系统的重建速度。设计并实现了一套结构光实时三维重建系统，包含了硬件平台的搭建和软件模块的详解。硬件系统采用的设备都是日常的廉价设备。软件系统操作方便交互性好。经过实验，该系统确实可以实时重建物体的三维模型。关键词：三维重建，设备标定，角点检测，结构光。IABSTRACTABSTRACTInthefieldofcomputervision,3

8、D(three-dimensional)reconstructionalgorithmisthekeyres