Page 14 - Методы восстановления трехмерной структуры объектов для многоканальных систем регистрации с использованием структурированной подсветки

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012 198
где z  , k f , k c — поправки.
При этом
= arctan ;v
z
v

 
2 2
0
= ; u v
k f   
 (15)
Im( ( , ))
= arctan .
Re( ( , ))
u v
k
u v
S
c S
 
 
После обновления параметров калибровки для проектора повто-
ряется процесс определения преобразований, вновь определяются
изображения и процесс повторяется до сходимости. Такой алгоритм
эффективен даже при одной паре изображений тест-объекта, при
наличии нескольких таких пар для различных положений тест-
объекта можно получить более точные результаты. В этом случае
правило обновления параметров учитывает среднее значение
поправок (15), вычисленное по всем парам изображений.
Экспериментальные исследования. Алгоритм восстановления
трехмерной структуры объектов был реализован в среде MATLAB (а
затем в виде программного продукта на С++) и успешно применен
для обработки данных с обеих комплексированных систем регист-
рации. В системе 1 (см. рис. 1, а) две цветные камеры расположены
симметрично по обе стороны от цифрового проектора на расстоянии
300 мм, оптические оси всех устройств пересекаются на расстоянии
около 1,4 м от устройства, регистрация объектов проводилась на
расстоянии от 1 до 2 м, максимальный размер объекта составляет
приблизительно 300  200 мм 2 на расстоянии 1 м. В системе 2 две
цветные камеры расположены с одной стороны от проекционного
устройства, первая камера жестко закреплена на расстоянии 170 мм
от проектора, вторая камера установлена на поворотном столике и
может перемещаться на расстоянии от 300 до 500 мм от проектора.
Оптические оси проектора и первой камеры пересекаются на рас-
стоянии около 3 м от устройства, регистрация объектов системой 2
производилась на расстоянии от 2 до 5 м при минимальном базовом
расстоянии второй камеры для расстояний до 3 м и при макси-
мальном базовом расстоянии для больших расстояний. Максималь-
ный размер регистрируемого объекта составляет приблизительно
400  300 мм 2 во всем диапазоне расстояний, постоянное увеличение
обеспечивается за счет вариообъективов.