基于编码结构光的三维重建

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1、西安电子科技大学硕士学位论文基于编码结构光的三维重建姓名：邢文哲申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：姜光20090101摘要物体的三维形状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象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、CAD，虚拟现实和医学等领域都有着广泛的应用前景。如何快速而准确地获取被测物体表面三维形状信息，并根据这些信息对被测物体形状进行三维重构，是一项重要而有难度的研究课题。本文对现有使用各种三维扫描技术进行比较，对基于编码结构光三维重建的方法进行了深入系统的理论和实验研究。编

2、码结构光技术的核心是对投影图案进行编码设计，本文对当前投影图案的各种编码设计方案进行了分类和对比，选择采用格雷码+相移的编码方案，这个方法虽然投影图案数量较多，但是可以获得较高精度，而且编码方式简单，容易实现。相机和投影仪定标技术是整个三维扫描仪系统的核心技术，本文给出了求解相机和投影仪内外部参数公式推导，并生成了实验所需的投影图片；亚像素边界和离散点三维重建是关键步骤，本文使用了一个较为简单的亚像素边界提取的方法，并对离散点三维重建进行了公式推导；最终得到了物体的三维空间点云。关键词：编码结构光相机定标投影仪定标三维重建点云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诵thIlighprecisionandeasyimplement．Cameraandprojectorcalibrationisthekeytechnologyinthe3Dscanxlersystem．Thispaperpresentsamethodtocomputetheintrinsicandexternalparametersofthecameraandtheprojector．Thispaperalsopresentsamethodonhowtoanalyzethecapturedcodedpa

7、tternpicturesanddecodethecodedpatterns．ThedetailedstepsoftriangulationarealSOpresentedinthepaper．Andthe3Dpointscloudresultsoftheobjectscannedareshowedintheend．Keyword：coded··structured·-lightcameracalibrationprojectorcalibration3Dreconstructionpointscloud西安电子科技大学学位论文独创性

8、(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究