应用彩色图像的结构光重构三维表面颜色渲染

为了满足许多行业已不仅需要获取物体的三维形貌信息,还需要获取物体颜色信息的现状,建立了三维表面颜色渲染系统,对直接赋色过程中存在的因被测表面几何特性不同而带来的误差问题进行了研究。为了反映被测表面的几何特性变化,将被测表面分解为若干子单元,由此将被测表面几何特性的变化视为各子单元与投影仪以及摄像机之间相对位置的变化。在此基础上建立了上述位置关系的数学模型,分析了各子单元的斜率变化与其入射、反射光强的关系。结合这种关系对颜色的影响,考虑消除入射光、反射光对颜色渲染误差的作用,给出了子单元选取准则,从而提出一种不受入射、反射光强影响的颜色渲染方法。利用结构光三维测量系统得到的三维测量数据,进行了颜色渲染仿真实验和物理实验,结果表明:被测表面各局部位置的入射、反射光强得到了统一的修正,渲染后颜色分量R、G、B的误差均<0.02(颜色分量R、G、B的取值范围限定在0到1之间)。经过渲染后的被测表面颜色信息与其真实颜色基本吻合,变换测量角度仍能获得良好的视觉效果。

透过散射介质的结构光重构方法及特性分析

结构光透过生物组织、沙尘等强散射介质时历经多重散射,会改变原有相位信息和传播方向,破坏相干性,最后形成散斑。本文主要针对结构光重构特征和适用性进行分析,以条形结构光作为入射光,透过散射介质后,分别运用直接求逆法、相位共轭法和TVAL3法对其进行重构,并分析不同测量噪声水平下,三种方法对条形结构光的重构效果。仿真结果表明:测量噪声水平为0时,直接求逆法能得到较完美的重构效果;存在测量噪声且测量噪声水平小于0.025I时,TVAL3法能较好实现重构,而相位共轭法重构效果一直较差。同时,也运用三种方法实现了单点、三点的点光源重构。