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计算机视觉要达到的最终目标是实现利用计算机对三维景物世界的理解,即实现人的视觉系统的某些功能,如对物体三维表面的形状、距离、速度等的感知。计算机视觉的本质就是利用二维投影图像来重构三维物体的可视部分。
本文“基于结构光的实时三维信息获取技术的研究”,其内容是通过手持待测物体在投射有时空编码光场中做多角度自由旋转,并实时成像,实现重建物体三维信息。这一方法可以有效地保证重构的完整性,并且有较高的重建精度与效率,有着广泛的应用背景。
本文概述了三维信息获取技术的发展,重点归纳了主动式三维信息获取的各种技术方法。论文的主要研究工作包括实时三维信息获取、系统标定和多视场三维信息的配准。针对传统结构光系统中投影仪与摄像机平行摆放的限制,本文根据光平面的概念,利用光平面的约束关系替代平行摆放的几何约束关系,在此基础上建立了无约束光平面数学模型,设计了标定方案,在理论分析标定误差的基础上总结出标定点选取准则。本文设计了更为高效的条纹时空编码光以保证对运动物体的实时三维信息获取。为了获得全视场三维信息,本文利用改进的最近点迭代算法(ICP)完成多场景信息的配准。论文给出了各部分的相关实验结果与分析,并最终给出了三个实物三维重建的实验结果,用于验证本文研究方法的可行性。