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距离信息的获取是计算机视觉领域非常热门的研究方向之一，PMD（PotonicMixer Device）相机可以实时高效的获得目标的距离信息，然而存在随机噪声较大，水平分辨率低、缺少表面信息等局限性。论文将PMD相机获取的距离信息与彩色相机的高分辨率图像相融合，以获取高分辨率的彩色三维数据，并进行目标可视区域的三维重建。论文研究工作是对图像融合方法的丰富和扩展，具有广阔的应用前景和实用价值。本文的主要工作如下：（1）介绍了PMD相机获取的三种数据和测量原理，分析了相机的优势以及存在的局限性。总结了国内外关于PMD相机的相关研究工作以及PMD相机距离图像和高分辨率的彩色图像的融合方法。设计搭建了2D/3D相机成像系统。（2）提出了基于可信度双三次插值的PMD距离信息和RGB图像数据融合方法。该方法充分考虑了PMD相机幅值信息和距离信息可信度的关系，加强了精确的距离信息对融合结果的影响，并且直接运用距离信息进行PMD距离图像和2D彩色图像的立体配准，降低了运算的复杂度。（3）针对基于可信度双三次插值的PMD距离信息和RGB图像数据融合没有突出边缘的问题，提出了基于边缘信息的PMD距离图像和RGB图像数据融合方法，有效的保留了融合图像中的边缘信息。并且针对该方法提出了一种基于边缘强度的距离图像质量评价方法。