Page 4 - 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 188
а б
Рис. 1. Возможные схемы построения комплексированной системы регистра-
ции трехмерной системы объекта:
а — схема 1; б — схема 2
В процессе проводимых исследований были разработаны две
различные комплексированные системы регистрации трехмерных об-
разов и их макетные образцы. Первая используемая в экспериментах
система состоит из двух цифровых камер и стандартного цифрового
LCD-проектора. Она построена по схеме 1 и предназначена для ре-
гистрации как одиночных объектов, так и групп объектов на не-
больших расстояниях с целью их последующего моделирования.
Цифровой проектор позволяет применять различные картины под-
светки как для калибровки системы, так и для регистрации объектов.
Вторая система, состоящая из двух цифровых камер и проектора с
транспарантом в виде периодических вертикальных полос, подсве-
чиваемого лампой-вспышкой, построена по схеме 2 и предназначена
для регистрации протяженных объектов с целью последующего
создания моделей окружения. Для полноценного функционирования
этих систем требовалось разработать универсальный алгоритм вос-
становления трехмерных координат точек объектов, не содержащий
фундаментальных ограничений для возможной работы с другими
подобными системами, а также алгоритм калибровки для обеих
систем.
Введем математические обозначения, связанные с системами
координат камер и проектора, входящих в состав системы, анало-
гичные принятым в работе [1]. Для описания будем пользоваться
проективными моделями камеры и проектора [1, 10], внутренние
параметры которых заданы матрицами п A , 1 к A , 2 к A для проектора,
первой и второй камер соответственно. Для описания дополни-