[发明专利]微型激光三维模型重建系统及方法

权利要求书

1.一种微型激光三维模型重建系统，其特征在于：包括计算机、激光振镜、CCD相机、红绿蓝三色激光器、高反镜、合束镜和旋转工作台。

2.根据权利要求1所述的微型激光三维模型重建系统，其特征在于：CCD相机和激光振镜与计算机相连接，红绿蓝三色激光器通过高反镜和合束镜使合成光路进入激光振镜；激光振镜由计算机编程控制产生三幅等相移量的正弦光栅，并投射到待测物体表面，CCD相机对应采集三帧变形条纹图；CCD相机与旋转工作台在同一高度，旋转工作台由自身的步进电机控制旋转。

3.一种采用权利要求1或2的微型激光三维模型重建方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、系统标定。

首先使用CCD相机采集三维靶标特征点数据，并提取其对应的二维图像坐标，利用标定算法精确获取相机参数；投影设备标定采用将坐标已知的二维特征点图案投射到靶标板上，CCD相机采集特征图案并提取特征点，利用CCD相机的标定参数和靶标板当前三维值，计算特征点的三维坐标值，进而获取投影设备的输入数据参数。

步骤2、三维扫描。

通过计算机控制激光振镜产生三幅等相移量的正弦光栅，投射到物体表面；同时计算机实时控制旋转工作台以预设的步幅移动，使物体能够完全被激光扫描，同时CCD相机实时捕捉图像并存储入计算机中。

步骤3、数据反求及处理。

剪裁图像，去除图像非有效照射部分和环境图像等冗余信息；采用阈值分割算法对图像进行二值化处理使图像具有更明显的黑白效果，提取变形的光栅条纹使用相位展开算法得到物体的三维坐标数据；最后对伪数据做剔除处理和断线插补处理。