Estudo sobre reconstrução 3D e estimativa de pose de peças 3D baseado em varredura periférica com luz estruturada binocular

CHENG Yao ,  

WU Zhetao ,  

SHI Xiaoyi ,  

GONG Ao ,  

XU Wenbing ,  

TANG Qingtao ,  

摘要

Para realizar a detecção e controle de peças impressas em 3D e melhorar a precisão da impressão, foi concluído um estudo sobre a reconstrução tridimensional e a estimativa de pose de peças 3D. O sistema é baseado no princípio de detecção visual de varredura periférica usando luz estruturada binocular, adotando método de iluminação com luz estruturada binocular e modo de imageamento de varredura periférica com câmera bicromática. Através de cenas coloridas e infravermelhas em diferentes posições, informações de profundidade da luz estruturada com padrão de mancha e visão binocular, realizam-se a aquisição de imagens e calibração visual, completando o processamento e análise de imagens como fusão de imagens, coloração de nuvem de pontos, registro e fusão de nuvens de pontos de múltiplos quadros, segmentação, etc., alcançando a reconstrução da nuvem de pontos da cena do objeto reconstruído. É adotado um esquema de estimativa de pose da câmera baseado nos algoritmos EPNP e ICP, onde o algoritmo EPNP realiza registro grosseiro entre a nuvem de pontos da cena reconstruída e a nuvem de pontos monocular, e o algoritmo ICP faz o registro fino para obter a estimativa da pose do alvo. A precisão da reconstrução 3D das peças impressas é avaliada pela distância do chanfro entre a nuvem de pontos da cena e a nuvem de pontos padrão, com precisão média de 0,675 mm; a precisão da estimativa de pose é avaliada pelo método de reprojeção, com precisão média de 1,669 mm. Através do estudo do sistema, foi fornecido um bom método de avaliação para a inspeção da impressão 3D, oferecendo uma boa referência para a inspeção e controle da precisão das peças 3D posteriormente.

关键词

visão computacional;reconstrução 3D;estimação de pose;processamento de imagens;EPNP;ICP

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