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最近十几年,随着计算机、光电器件以及激光器的迅速发展,采用结构光方法实现的物体三维重建技术得到了快速发展,它的主要特点有:对环境要求低,易于实现,测量精度高,测量范围大。而将编码结构光同相位法相结合的方法,不仅具有结构光方法的优点,而且还解决了结构光方法中条纹难以区分的问题,因此越来越受到研究人员的重视。目前,它已经广泛应用于计算机辅助设计与制造、逆向工程、工业检测及虚拟现实等领域。
本文开发了图像采集系统模块和摄像机标定模块,并对编码结构光方法实现的物体立体匹配方法进行了初步的研究,主要完成了以下工作:
首先,阐述了三维重建方法和本文的工作背景,并且在世界坐标系中,基于光学三角原理建立了该方法的数学模型,详细介绍了三维坐标同二维坐标之间的坐标转换关系;其次,介绍了图像采集模块以及摄像机标定模块的实现;再次,论述了用编码结构光方法实现的物体立体匹配的原理;最后,给出了实验结果,实验结果验证了本方法的正确性及在实际应用中的有效性,分析了这种方法的不足并指出今后的研究方向。
本文完成了图像采集软件的开发、摄像机标定、基于编码结构光立体匹配以及三维点云数据生成工作,论文所做的理论分析、系统搭建、实验,为今后的立体匹配技术的进一步深入研究提供了方向。