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1、小型微型计算机系统2010年9月第9期JournalofChineseComputerSystemsVol31No.92010结构光编码方法综述1,2111陈彦军,左旺孟,王宽全,吴秋峰1(哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院,黑龙江哈尔滨150001)2(哈尔滨师范大学数学科学学院,黑龙江哈尔滨150025)Emai:lcheenyanjun@126.com摘要:作为一种有效而可靠的三维重建和主动测量手段,结构光三维视觉技术得到越来越多的关注.在结构光三维视觉系统中,编码方法关系到投影图案与摄取的投影图像中对应点匹配的精度和速度,是快速准确地获取三维场景信息的关键.文中首先简要介绍
2、了编码结构光三维视觉的基本原理,并对近年来国内外提出的各种结构光编码方法进行了总体回顾.通过分类比较,分析了各种方法的优点和局限性.对今后编码方法的研究方向进行了展望.关键词:计算机视觉;结构光;编码图案;三维重建中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:10001220(2010)09185608SurveyonStructuredLightPatternCodificationMethods1,2111CHENYanjun,ZUOWangmeng,WANGKuanquan,WUQiufeng1(HarbinInstituteofTechnolo
3、gy,SchoolofComputerScienceandTechnology,Harbin150001,China)2(HarbinNormalUniversityInstituteofMathematicalSciences,Harbin150025,China)Abstract:Asanefficientandreliablemethodin3Dreconstructionandactivemeasuremen,tstructuredlightvisiontechnologyisbeingmoreandmoreimportan.tInastructuredlightsystem,a
4、ccuratereconstructiondependsonthecorrectcorrespondencesbetweenthepointsintheimageandthepointsintheprojectedpattern,whereapropercodificationmethodwouldbecrucialinrealapplications.Inthispaper,afterabriefintroductionofthecodedstructurelightsystem,asurveyisthenpresentedtosummarytheexistingcodificati
5、onmethods.Theadvantagesandlimitationsofthedifferentmethodsarediscussed.Finally,asummarizationofthecodificationmethodsandadiscussionoffuturetrendsareprovided.Keywords:computervision;structuredligh;tcodedpattern;3Dreconstruction.1引言取场景的投影图像,然后通过对投影图像与编码图案对应点的匹配,利用三角方程获取场景的三维信息.通常,构建结构场景三维信息的获取对计算
6、机视觉和机器人学具有重要光三维视觉系统需要解决的两个重要问题就是标定(Calibra的研究和应用价值,已被广泛应用于人脸识别、人机交互、自tion)和匹配(Correspondence).标定是为了确定结构光传感动化测量、视觉导航、虚拟现实、航空航天以及医疗诊断等具器系统的结构参数,匹配是为了确定投影图像与编码图案对体领域.目前,已有双目和多目立体视觉、结构光三维视觉、光应点的对应关系.为了实现投影图像与编码图案的准确匹配,学变焦三维测量、基于运动恢复形状(ShapefromMotion)、基一方面需要有效的结构光编码方法,另一方面有必要利用各于阴影恢复形状(ShapefromShad
7、ing)以及基于纹理恢复形种图像处理方法来精确定位投影图像特征点的位置.状(ShapefromTexture)等各种场景三维信息获取技术.编码方法将直接影响到系统的测量精度和测量效率,是三维信息获取技术可分为主动方法和被动方法两类.主结构光三维视觉的核心技术和研究重点之一.随着研究的深动方法需要一个特殊的光学投射器来产生一定的光模式(编入,出现了格雷码、DeBruijn序列编码、M阵列编码等多种结码图案),被动方法则基于一幅或多幅
