基于双目结构光技术的路面坑槽多指标提取方法

针对弱光、弱纹理环境下路面坑槽多维度指标提取问题,以及传统方式和激光技术的应用缺陷,本文采用双目结构光三维成像系统获取路面坑槽图像,利用RANSAC算法拟合道路平面,分割坑槽点云,与拟合平面求交为坑槽顶面轮廓点,采用双向最近点搜索法排序,逆时针连接后采用轮廓点法计算面积;提取各数据点深度计算坑槽深度指标;采用微元逼近法对坑槽进行等距切片,计算坑槽体积。并采用BPA算法进行曲面重建,为相关应用场景提供更直观的数据视角。将正常光线和弱光、弱纹理环境下的计算结果与人工测量结果相比,坑槽深度、面积及体积的最大相对误差分别为2.73%、6.50%、8.60%和2.99%、5.25%、8.28%。依据计算指标对坑槽严重程度进行评价,与人工测量相比,满足坑槽评价一致性标准。表明设备与检测方法对于弱光、弱纹理环境的适用性,可为坑槽评价、修补材料估算、养护优先级判定、路面养护规划制定等提供数据支持和技术支撑。

基于结构光的镜面/漫反射复合表面形貌测量

光学三维测量技术以其非接触、无损及快速测量的优势被广泛应用于不同领域。已有的条纹投影和条纹反射测量术分别适用于漫反射表面和镜面表面。然而,航空航天和先进制造中存在许多漫反射和镜面反射表面同时存在的复合反射表面。提出一种基于结构光投影和反射的方法来实现复合表面形貌的快速测量。首先,投影仪投射蓝色正弦条纹图于被测物体表面,同时显示屏显示的红色条纹被镜面部分反射。其次,彩色相机采集经被测表面调制的变形条纹图。然后,从相机不同颜色通道中提取对应不同类型反射表面的变形条纹,并计算变形条纹图的绝对相位。最后,通过系统标定建立相位信息与深度之间的直接关系,得到被测复合表面的三维形貌。实验结果表明:该方法不仅能够有效地实现非连续复合表面物体的测量,还能够同时测量独立的漫反射和镜面反射表面的三维形貌。

基于ICP的三维指纹拼接算法

三维指纹识别技术是生物特征识别领域中十分重要的研究热点,但是如何准确地得到完整三维指纹数据是当下研究问题的关键。本文采用结构光三维成像原理,设计搭建一套三维指纹采集系统,以获取高质量的三维指纹数据。同时通过最近迭代点算法实现多个视角下的三维指纹数据的配准。实验表明该系统可以高效快捷地获取完整,高质量的三维指纹点云数据。

THREE DIMENSIONAL DIGITIZATION OF HUMAN HEAD BY FUSING STRUCTURED LIGHT AND CONTOURS

Three dimensional digitization of human head is desired in many applications. In this paper, an information fusion based scheme is presented to obtain 3-D information of human head. Structured light technology is employed to measure depth. For the special reflection areas,in which the structured light stripe can not be detected directly, the shape of the structured light stripe can be calculated from the corresponding contour. By fusing the information of structured light and the contours, the problem of reflectance influence is solved, and the whole shape of head,including hair area, can be obtained. Some good results are obtained.