现有的视点规划方法均基于单分辨率测量系统,这导致在三维重建过程中需要在重建效率和重建保真度之间折中选取。因此,在重建过程中会出现以下两种情况:低分辨率重建时,系统测量效率高但重建保真度不足;高分辨率重建时,重建保真度高但测量效率低下。为解决这一矛盾,本论文在单目式结构光视觉系统中增加一个短焦距相机以搭建具有双分辨率的结构光视觉系统,并提出相应的视点规划策略。首先,利用短焦距相机与投影仪组成的短焦单目结构光系统(其单次可测量区域大、测量速度快)获取物体的整体外形,然后利用长焦距相机与投影仪组成的长焦单目结构光系统(其重建分辨率高,可获取物体的细节信息)对物体细节进行二次优化重建。该双分辨率系统不仅具有较高的重建效率,同时可保证重建的效果。论文主要研究内容如下:1.通过分析和研究结构光三维测量系统的相关关键技术,如相位主值计算、相位展开、三维重建、系统标定等,搭建由一个投影仪和一个长焦距相机组成的典型结构光三维测量系统。2.在典型结构光三维测量系统的基础上,增加一个短焦距相机,使它与已有的投影仪组成一个新的结构光三维测量系统,从而搭建具有双分辨率的结构光三维测量系统。3.基于本系统的双重建分辨率特性,提出新的视点规划策略:(1)根据表面点的可视性分类和Mean-shift聚类分析法确定下一最优视点(Next Best View,NBV),实现短焦单目结构光系统对物体的整体规划重建,以快速获取被测物整体的表面信息:(2)分析物体的低分辨率整体点云得到物体表面的细节区域,并由长焦单目式结构光系统(高分辨率系统)对细节区域进行二次优化重建;(3)对两种不同分辨率的点云进行有效拼合,并剔除冗余数据点,得到完整的、在不同区域具有两个不同分辨率的物体点云。因此,该视点规划方法既保证测量的快速性,又使物体的复杂区域具有高保真度。4.通过对多个物体进行重建测量,验证了本文所提出的视点规划方法的可行性和有效性。