Методы восстановления трехмерной структуры объектов для многоканальных систем регистрации с использованием структурированной подсветки
Авторы: Горевой А.В., Колючкин В.Я.
Опубликовано в выпуске: #12(12)/2012
DOI: 10.18698/2308-6033-2012-12-507
Раздел: Приборостроение | Рубрика: Оптотехника
Представлен универсальный алгоритм восстановления трехмерных координат объектов для комплексированных систем регистрации трехмерных образов, состоящих из проектора и двух камер. Алгоритм позволяет реализовать преимущества как стереоскопического метода, так и метода структурированной подсветки и снять ограничения, возникающие при раздельном использовании данных методов. Обсуждены особенности калибровки комплексированных систем на основе разработанных методик калибровки камер и проекторов. Разработан метод калибровки систем, использующих проектор специального типа. Предложенные алгоритмы реализованы в виде законченного программного продукта и использованы для двух отличающихся по схемам построения систем регистрации.
Литература
[1] Hartley R.I., Zisserman A. Multiple View Geometry // Cambridge University Press. Cambridge, 2000
[2] Scharstein D., Szeliski R. A taxonomy and evaluation of dense two frame stereo correspondence algorithms // International Journal of Computer Vision. 2002. Vol. 47(1–3). Р. 7–42
[3] Salvi J., Pages J., Batlle J. Pattern codification strategies in structured light systems // Pattern Recognition. 2004. Vol. 37(4). Р. 827–849
[4] Geng J. Structured-light 3d surface imaging: a tutorial // Advances in Optics and Photonics. 2011. Vol. 3. Р. 128–160
[5] Optical Shop Testing / ed. D. Malacara. Wiley, 1992
[6] Zhang S., Huang P. S. High-resolution, real-time three-dimensional shape measurement // Optical Engineering. 2006. Vol. 45
[7] Zhang S., Yau S. Absolute phase assisted three-dimensional data registration for a dual-camera structured light system // Applied Optics. 2008. Vol. 47(17). Р. 3134–3142
[8] Garcia R., Zakhor A. Projector domain phase unwrapping in a structured light system with stereo cameras // 3DTV Сonference, 16–18 May 2011, Antalya, Turkey. 2011. P. 1–4
[9] Weise T., Leibe B., Van Gool L. Fast 3d scanning with automatic motion compensation // 2007 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, 18–23 June 2007, Minneapolis, Minntsota, USA
[10] Zhang S., Huang P. S. Novel method for structured light system calibration // Optical Engineering. 2006. Vol. 45(8)
[11] Fryer J. G., Brown D. C. Lens distortion for close-range photogrammetry // Photogrammetric Engineering and Remote Sensing. 1986. Vol. 52(1). Р. 51–58
[12] Zhang Z. Flexible camera calibration by viewing a plane from unknown orientations // International Conference on Computer Vision. 1999. Р. 666–673
[13] Juang R., Majumder A. Photometric self-calibration of a projector-camera system // 2007 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, 18–23 June 2007, Minneapolis, Minntsota, USA
[14] Wenjing Chen, Xianyu Su, Yiping Cao, Liqun Xiang. Improving fourier transform profilometry based on bicolor fringe pattern // Optical Engineering. 2004. Vol. 43(1). Р. 192–198
[15] Ghiglia D.C., Pritt M.D. Two-Dimensional Phase Unwrapping: Theory, Algorithms, and Software. Wiley, 1998
[16] Freya B.J., Koetter R., Petrovic N. Very loopy belief propagation for unwrapping phase images // Advances in Neural Information Processing Systems, 2001. Vol. 14. Р. 737–743
[17] Droeschel D., Holz D., Behnke S. Probabilistic phase unwrapping for time-of-flight cameras // Proceedings of Joint 41th International Symposium on Robotics and 6th German Conference on Robotics. June 2010, Munich. Р. 318–324
[18] Wang G., Hu Z., Wu F., Tsui H.-T. Projector-camera based system for fast object modeling // In 2003 IEEE International Workshop on Projector-Camera Systems. 12 October 2003, Nice, France
[19] Scharstein D., Szeliski R. High-accuracy stereo depth maps using structured light // 2003 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. 2003. Vol. 01. Р. 195–202
[20] Felzenszwalb P.F., Huttenlocher D.P. Efficient belief propagation for early vision // International Journal of Computer Vision. 2006. Vol. 70(1). Р. 41–54
[21] Falcao G., Hurtos N., Massich J. Plane-based calibration of a projector-camera system // VIBOT Master 2008, 9 September 2008, Le Creusot, France