基于時間空間混合結構光編碼的可移動式三維掃描技術研究.pdf

1、三維掃描技術由于在生產生活中有著廣泛的應用而受到了很大的關注?？梢苿邮饺S掃描技術受外界約束少，能較快完成掃描任務，是三維掃描技術研究中的熱點之一。常見的可移動式三維掃描技術可以通過結構光編碼、視頻和激光等技術方案實現。然而，以上方案不同程度都存在著以下問題
　　 首先，存在技術和成本上的挑戰(zhàn)。結構光編碼方法中只有空間編碼可以實現可移動式三維掃描，但精度和分辨率不夠高；基于視頻方式易于實現，約束條件少，但獲取的三維信息有限，多適

2、用于建筑物等大型場景，對于小物體細節(jié)刻畫的效果不夠好。激光三維掃描儀是較理想的解決方案，但高昂的價格制約了其普及的程度。
　　 其次，生成完整三維模型的過程較繁瑣。由于掃描儀視角范圍的原因，大部分系統都是只產生了物體某一部分的三維模型。獲得完整模型通常需要旋轉物體或者旋轉掃描儀，做多次掃描。得到多個視角的三維模型后，再通過RapidForm等第三方軟件實現多視角模型的配準，得到完整的模型。這樣的處理很費時，自動化程度低。

3、　　 針對以上問題，本文采用一種時間—空間混合結構光編碼并設計了原型系統，實現了可移動式三維掃描，保證了較高的精度且掃描速度較快。所謂的快速，指從圖像采集到模型渲染的過程速度較快。
　　 本文主要做了以下四個方面的工作：
　　 首先，本文給出了一種結構光三維掃描儀自動標定方法，通過在經典的標定方法中引入魯棒的角點提取算法，省去了標定時的人工交互，在保證標定精度的同時提高了系統標定的效率。
　　 其次，本文研究了

4、基于時間一空間混合結構光編碼方法的可移動式三維模型獲取技術。該技術結合了時間編碼在精度上的優(yōu)勢和空間編碼在處理動態(tài)物體掃描上的優(yōu)勢，給出了亞像素級別的解碼算法，并利用三角測距法從不同角度獲得物體的三維模型。
　　 第三，本文研究了多角度模型的ICP配準技術。該技術將第二部分獲得的多角度模型通過ICP配準算法快速自動拼接成完整的模型并進行渲染。
　　 最后，本文實現了原型系統，介紹了原型系統的硬件配置、軟件模塊以及主要功能