研究目的
开发一种基于结构光的低成本三维测量与重建系统，用于文物包装，以解决该领域对快速、精确且无损检测方法的需求。
研究成果
该低成本结构光系统实现了1/1000的相对精度，效率较高，重建耗时约13秒。其在精度和数据密度方面优于传统方法，且不会对文物造成色彩损伤。该系统适用于包装、博物馆展示等应用场景，未来工作将聚焦于自动化和精度提升。
研究不足
该系统对大型物体需手动拼接，因其扫描范围有限。若无转台等额外设备，可能无法高效处理超大场景。大型物体的测量精度约为0.1毫米，这可能不适用于所有应用场景。该方法依赖特定波长和相位偏移，可能对环境因素较为敏感。
1：实验设计与方法选择：
该系统采用结构光投影的双目三维重建方案，使用三波长光栅投影法进行相位解包裹与校正，无需合成相位。该方法通过投射特定波长和相位偏移的条纹图案来捕获包裹相位，随后利用数学公式进行解包裹与校正。
2：样本选择与数据来源：
实验对象包括灰色动漫玩偶、彩色木偶、多彩小猫、气门嘴、平面物体及兵马俑（头部与躯干部位）。以兵马俑作为主要文物样本，提供实际尺寸数据用于对比。
3：实验设备与材料清单：
设备包含LG HX300G投影仪（分辨率1024×768）、工业相机RS-A1300-GM60（1280×1024分辨率，4帧/秒）、8mm M0814-MP2镜头、计算机，以及高精度平面标定板、校准球等标定工具。
4：8）、工业相机RS-A1300-GM60（1280×1024分辨率，4帧/秒）、8mm M0814-MP2镜头、计算机，以及高精度平面标定板、校准球等标定工具。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：系统向物体投射三种频率余弦白条纹（波长1008、144和16像素），由两台灰度相机采集图像。施加相位偏移（0、2π/6、4π/6、π、8π/6、10π/6）计算包裹相位，通过指定公式推导并校正解包裹相位。点云数据经八叉树结构去噪预处理，采用ICP算法配准后合并、精简，最终通过三角剖分法进行网格重建。
5：144和16像素），由两台灰度相机采集图像。施加相位偏移（2π/4π/π、8π/10π/6）计算包裹相位，通过指定公式推导并校正解包裹相位。点云数据经八叉树结构去噪预处理，采用ICP算法配准后合并、精简，最终通过三角剖分法进行网格重建。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过与实际尺寸及传统方法（多频外差）对比评估精度，指标包括绝对平均误差、标准差、均方根值及相对精度。使用Geomagic Studio软件进行拟合与分析。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
projector
HX300G
LG
Used to project structured light patterns (three frequency cosine white stripes) onto objects for 3D measurement.
-
industrial camera
RS-A1300-GM60
Beijing Microview Science and Technology Co. Ltd.
Captures gray images of the projected patterns for processing into 3D point cloud data.
-
lens
M0814-MP2
Attached to the industrial camera for image capture.
-
computer
Processes the captured images and performs 3D reconstruction algorithms.
-
calibration board
Used for system calibration to ensure measurement accuracy.
-
calibrated sphere
Used to evaluate the accuracy of the 3D measurement system.
-
登录查看剩余4件设备及参数对照表
查看全部
