基于结构光图像法的三维曲面重构技术

提出了一种基于编码结构光的新型三维重构技术的原理和系统的标定方法．这种技术以条纹变形作为物体三维信息的加载和传递工具，以CCD摄像机作为图像获取器件，通过计算机软件处理，对颜色信息进行分析、解码，通过已标定的系统计算来获取物体的三维面形数据．对该系统进行了理论分析，并以石膏像模型为对象进行了具体实验，得到了较满意的结果．     

三维曲面重构技术

针对主动式光学三角法原理的线结构光三维视觉测量系统采集得到的大量散乱数据，研究了一种结合三角Bezier曲面造型和传统NURBS曲面造型技术的实用曲面重构算法，同时给出了多视图数据的曲面匹配算法。     

光散射模型及其在三维视觉结构中的应用

在应用一维和二维随机表面光散射模型的基础上,对表面光散射分布作了详细分析和说明,得出在不同条件和参数下的仿真结果,并将散射模型用于视觉系统结构的计算机仿真。     

彩色结构光π相移傅里叶变换轮廓术的研究

对三维测量系统中使用的光栅进行编码时,将红、绿、蓝三个分量的灰度值均按余弦曲线分布,且三分量间有2π/3的相位间隔,形成颜色渐变的彩色光栅,再将该光栅投射到被测物体上。图像采集装置采集到的是受物体高度调制后的变形光栅,利用傅里叶变换轮廓术对变形光栅的三个分量分别处理,计算出三组被测物体的高度数据,然后对这三组数据进行平均。仿真结果表明彩色光栅投影方法可以得到被测物体的表面高度信息。     

结构光三维扫描测量的三维拼接技术

为满足工业零件尺寸测量的复杂要求 ,对结构光三维扫描法的基本工作原理进行了全面分析。并在此基础上实现了一种新的三维拼接技术 ,其核心是利用一个步进电机驱动的旋转工作台对不同视场的数据点云进数据缝合 ,以提供完整的零件表面三维信息。新方法不仅提高了系统精度和灵敏度 ,而且降低了对硬件系统的要求。实验表明系统具有较好的操作性和较高的精度     

基于折射补偿的水下结构光三维测量系统

针对结构光技术在水下三维测量中的应用,提出了一种基于折射补偿的水下结构光三维测量方法。考虑到水下三维测量时,由于光线在不同介质交界处发生折射,采用平面网格靶标对系统进行陆上标定的结果不能直接应用,必须进行折射补偿,补偿被测物体在CCD摄像机靶面上成像点的像素坐标,按所建立的水下三维测量模型进行测量。通过实验证明,本文的折射补偿方法有效地克服了折射对水下三维测量的影响,实现了水下结构光高精度三维测量。     

基于圆结构光视觉三维点的孔洞缺陷识别及重构

基于圆结构光视觉检测方法获取的管道内表面三维数据点以圆周形式存在的特点,本文提出了距离约束条件来检测孔洞的方法,即如果相邻两个圆周上对应的相邻两点之间的距离 d 均小于某一个阈值 d′,则该处视为非孔洞,否则视为孔洞,并提出了新的三角网格化方法对带孔洞点云数据进行三角剖分且保留出孔洞。最后,基于VC++软件平台利用OpenGL实现管道孔洞缺陷检测和三维曲面重构,实验结果表明该管道孔洞缺陷检测方法检测速度快、易于实现、具有较好的可视化效果。     

圆结构光传感器标定方法

研究用于管件内表面三维测量的圆结构光传感器标定方法. 圆结构光传感器由激光发生器、反射锥镜和CCD相机组成,激光器发射的光经锥镜反射后与被测表面相交,通过分析传感器的成像几何关系,提出了一种快速的、采用多个圆环的标定方法,通过标定确定光曲面的关键参数. 采用标定后的圆结构光传感器对已知直径的圆环进行测量,直径测量误差为±0.2mm. 该标定方法实现简单,满足现场标定的要求,同时能够保证一定的精度.     

基于结构光的三维全身人体扫描仪

提出了一种基于结构光方法的三维全身人体扫描仪的设计方案．该方案使用线激光源,并采用双摄像机互补,多扫描头数据融合的方法克服人体自遮挡,获取人体表面的完整轮廓线．依据该方案进行的仿真实验验证了三维全身人体扫描仪的系统结构与三维信息获取方案的合理性。     

三维计算机视觉系统中的结构光快速定标

利用DLT模型及简化模型，导出双相机单激光系统定标模型，巧妙地设计适用于单双相机系统的透明定标薄板，实现从单摄像机到双摄像机的快速定标。整个方案简单快速有效，定标精度达像素级。方案还可推广到多相机多激光源系统。     

三维计算机视觉系统中的结构光快速定标

利用DLT模型及简化模型 ,导出双相机单激光系统定标模型 ,巧妙地设计适用于单双相机系统的透明定标薄板 ,实现从单摄像机到双摄像机的快速定标。整个方案简单快速有效 ,定标精度达像素级。方案还可推广到多相机多激光源系统。     

光切法三维测量在逆工程中的问题分析

从实际应用的角度出发,对现今光切法三维测量技术应用于逆领域中的测量速度与精度的统一、测量数据的完整性与正确性、测量数据的可视化等关键问题进行了论述,并结合实例给出了各自的改进方案,通过将软、硬件进行有效结合,在不影响精度的前提下有效地提高了速度;通过对称放置对CCD,保证了数据的完整和测量精度,在不影响精度的前提下有效地提高了速度;通过对称放置双CCD,保证了数据的完整和测量精度;采用由粗至精消除误差点的方法,保证了数据的正确性,实验结果表明,研究结果对工程应用具有实际指导意义。     

光带法激光三维彩色数字化技术

针对三堆彩色数字化技术的应用问题,利用基于光学三角形原理的光带法激光三堆数字化技术实现对物体的三堆数字化,采用直接拍照的方法实现对物体的彩色数字化,并利用传感器标定技术实现了三维信息与彩色信息的匹配,进而得到物体的三维彩色数字化模型．在此基础上,对三维彩色物体进行了数字化实验,实验结果真实反映了被测物体的三维彩色信息,验证了所提出理论和算法的正确性．     

结构光测量中的定标

分析了ＤＬＴ定标模型的原理和方法，根据所涉及的应用场合和界定的条件，对ＤＬＴ模型进行了简化，由此只需进行二维测量和计算，就能准确有效地完成三维定标．对定标误差进行了理论分析和实验，提出了误差纠正模型及其相应算法，保证了系统的扫描精度．实验表明：提出的定标算法达到像素级精度．     

雕刻系统中的仿形测试与三维成型技术研究

介绍了作者对雕刻行业ＣＡＴ／ＣＡＤ／ＣＡＭ系统进行研究开发所发取得的部分成果,其中包括浮雕轮廓仿形ＣＡＴ装置的实现,测量数据的筛选与处理方法Ｄｍａｘ浮雕曲面造型算法及数控加工文件的形成等。     

光栅投影式测量点云数据的曲面重构技术

提出了一种通过光栅投影式测量方法所得结果来获取新的按明暗变化规律分布的三维点群方法．它包括对被测物体进行三维几何模型重构、对被测物体的普通图像进行抖动处理以及将抖动所得图像中的白色像素点向重构的曲面进行投射三个主要步骤．分析了该方法面临的关键问题——线状分布原始三维测量点的曲面重构,提出了一种基于线状分布原始三维测量点的三角片几何模型重构算法,算法简单,可以确保生成性状良好的三角片对曲面进行拟合,并且能够避免出现曲面裂口,从而使曲面连续、光顺．     

一种改进的三维表面数据压缩方法

基于一种人头三维表面数据压缩算法，分析其算法原理上的不足并加以改进．在新算法中利用了人头细节特征的先验知识，在优先保证经线压缩数据完整性的前提下，对三维数据集进行采样，达到良好的重建效果．     

基于光度立体图像三维重建的起皱织物表面形态

采用不同光照条件下拍摄的多幅图像,利用光度立体技术对织物表面进行3D重建.首先根据物体表面的照度方程,引入广义逆的概念求解物体表面方向进而确定表面梯度,再运用线积分计算表面高度,结合变分和有限差分思想对所得拟合表面进行进一步的迭代和修正,获得最佳重建表面.将该算法运用到AATCC织物平整度模板图像的三维重建,可获取三维深度信息,并结合4个特征值表征织物起皱程度.     

基于结构光和序列图像的三维重建方法

为解决在基于图像三维重建物体表面的过程中,对不同图像进行立体匹配的难题,提出了基于特征的立体匹配算法,建立了利用序列图像重建物体表面的系统。系统采用投影结构光给物体表面加上主动特征的方法,以快速精确地重建物体表面,并对Canny算法进行了改进,用于轮廓提取、细化和修正等操作,从而准确获取图像主动线索特征。该方法能快速获取物体表面的三维点云数据,并达到了较高的精度。