切片適応型探索位相ステレオマッチングの3次元寸法認識

MA Jinghua ,  

DENG Fuwei ,  

QIU Junsong ,  

ZOU Zheng ,  

SONG Tao ,  

摘要

両眼構造光に基づく3次元再構成過程における位相ステレオマッチング効率の低さの問題に対して,切片適応型探索戦略に基づく高速位相ステレオマッチング法を提案する。まず,極面と左右カメラの撮像面との交線に基づき極線を記述し,極線制約原理を紹介する。次に,右極線の横切片値及び縦切片値の大きさに基づいて,右極線が右カメラ撮像面に分布する状況を4つの象限に分けて議論し,極線に沿った位相ステレオマッチング範囲を狭める。最後に,単一行の絶対位相が単調増加する性質を利用して,二分探索法により左右の同名点をマッチングし,その結果に対して双線形補間を行い亜画素ステレオマッチングを実現する。実験結果は,本文で提案する方法が標準球再構成点群の球面直径絶対誤差0.011 mm,平面度絶対誤差0.013 mmを有し,マッチング時間はADアルゴリズムと比較して17.074%短縮され,さらにAD-CensusアルゴリズムおよびSGMアルゴリズムと比較して91%以上短縮されたことを示している。さらに,金属歯車,陶器置物,石英ガラス部品をそれぞれ曲面,平面,不連続面測定シーンの代表として選択し,3次元再構成実験を行い,不連続シーンの部品に対して寸法測定実験も実施した。上述の実験により,本手法が多様なシーンの物体を迅速かつ効果的に再構成でき,高い精度と効率性を持つことが検証された。

关键词

両眼構造光;3次元再構成;ステレオマッチング;極線制約;位相マッチング

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