[发明专利]三维彩色点云非接触扫描方法

摘要

本发明属于图像三维信息重构的技术领域，涉及一种三维彩色点云非接触扫描方法，利用利用结构光投影机和两个CCD摄像机采集图像，包括下列步骤：进行被测物体单面图像采集；利用条纹光的相位信息对每幅条纹结构光投射到被测物体表面的彩色图像进行格雷空时编码；根据每对图像像素同名相位位置和两个CCD传感器的相对位置计算出被测物体的空间三维坐标；利用三维空间线性插值法计算被测物体三维坐标点的彩色信息；进行彩色图像纹理特征的提取；根据计算出的三维坐标和其彩色信息，形成单面的彩色点云；形成多面点云形成；并进行不同彩色点云面拼接。本发明的三维彩色点云非接触扫描方法，具有操作简单，精度高的优点。

主权项

三维彩色点云非接触扫描方法，利用结构光投影机和两个CCD摄像机采集图像，包括下列步骤：1)首先对整个系统进行初始化：进行结构光投影机和CCD摄像机的焦距调节，使其成像尺寸与被测物的实际大小做到匹配；调节完毕后，进行两个CCD摄像机的镜头参数标定处理，计算出两个CCD摄像机的相对位置及镜头的焦距、主点、径向及切向畸变；2)接着进行被测物体单面图像采集：利用结构光投影机将多幅不同尺度的条纹结构光透射到被测物体表面，利用两个CCD摄像机采集多对带有条纹结构的图像，采集的图像被送入计算机后进行图像预处理；3)利用条纹光的相位信息对每幅条纹结构光投射到被测物体表面的彩色图像进行格雷空时编码；4)根据每对图像像素同名相位位置和两个CCD传感器的相对位置计算出被测物体的空间三维坐标；5)利用三维空间线性插值法计算被测物体三维坐标点的彩色信息；6)进行彩色图像纹理特征的提取；7)根据计算出的三维坐标和其彩色信息，形成单面的彩色点云；8)多面点云形成：将被测物体旋转一个角度，重新进行步骤2-7，形成一个新的彩色点云面；9)将新生彩色点云面与前次生成面纹理特征进行匹配，计算出两幅面不同特征间的马氏距离，找到最近的距离匹配特征，根据其相对位置计算出两幅点云面相对旋转和平移，进而将两幅彩色点云面归一在同一个坐标下，完成基于纹理特征点的不同彩色点云面拼接；重复上述过程，可以将旋转多次彩色点云面归一化在一个尺度下，从而完成整个被测物体全拼接过程。