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本课题研究的是编码结构光三维测量技术,该系统由两个CCD,一个投影机和一台台式计算机及相应软件组成。
本文提出了一种多种方法融于一体的高效的立体匹配方法。首先将解相光栅由投影仪投射到物体上,再将编码光栅投射到物体上;然后将畸变栅线图像由摄像机采集到计算机中,用解相光栅进行解相得到折叠在[-π,π]区间内的相主值,用所述结构光编码方法进行相展开得到相位的周期,二者相加得到真实相位值。把相位值转换成灰度值显示在图像中,得到相位灰度图像;再根据外极约束条件,对于左图像中的一点,其在右图像的对应点必然在右图像的外极线上。这样其对应点的搜索就由两维问题变成一维问题,从而实现点的匹配。
针对结构光光栅条纹边缘处由于相位的突变和噪声等因素的污染,容易引起误匹配,本文提出了光栅条纹边缘曲线立体匹配算法。将条纹边缘B-样条曲线作为匹配基元,提出了两种曲线立体匹配算法,并且给出了相应的匹配步骤。一种是借助软件编码方法对条纹边缘B-样条曲线进行编码,完成B-样条曲线对应关系,然后利用外极约束条件实现曲线边缘点的匹配;另一种方法是以计算机视觉几何不变量为基础,借助遗传算法对B-样条曲线进行了整体匹配。