Reconhecimento dimensional 3D por pareamento estereoscópico de fase com busca adaptativa de interceptação

MA Jinghua ,  

DENG Fuwei ,  

QIU Junsong ,  

ZOU Zheng ,  

SONG Tao ,  

摘要

Para resolver o problema da baixa eficiência do pareamento estereoscópico de fase no processo de reconstrução 3D baseado em luz estruturada binocular, é proposto um método rápido de pareamento estereoscópico de fase baseado em uma estratégia de busca adaptativa de interceptação. Primeiramente, com base na descrição da linha epipolar pela interseção entre o plano epipolar e os planos de imagem das câmeras esquerda e direita, é introduzido o princípio da restrição epipolar; em seguida, com base nos valores da interceptação horizontal e vertical da linha epipolar direita, a distribuição da linha epipolar direita no plano de imagem da câmera direita é discutida em quatro quadrantes para reduzir o alcance do pareamento estereoscópico de fase ao longo da linha epipolar; finalmente, utilizando a propriedade monotônica crescente da fase absoluta em uma única linha, é utilizado o método de busca binária para parear os pontos homônimos esquerdo e direito, seguido de uma interpolação bilinear para realizar o pareamento estereoscópico subpixel. Os resultados experimentais mostram que o método proposto apresenta um erro absoluto no diâmetro esférico da nuvem de pontos reconstruída padrão de 0,011 mm, erro absoluto de planicidade de 0,013 mm e reduz o tempo de pareamento em 17,074% em comparação com o algoritmo AD e em mais de 91% em comparação com os algoritmos AD-Census e SGM; além disso, foram selecionados engrenagens metálicas, peças de cerâmica e peças de vidro de quartzo para representar cenários de medição de superfícies curvas, planas e descontínuas, respectivamente, para realização de experimentos de reconstrução 3D e experimentos de medição dimensional em peças com superfícies descontínuas. Os experimentos acima demonstram que o método pode reconstruir objetos de múltiplos cenários de forma rápida e eficaz, com alta precisão e eficiência.

关键词

luz estruturada binocular;reconstrução 3D;pareamento estereoscópico;restrição epipolar;pareamento de fase

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