Estudio de reconstrucción 3D y estimación de pose de piezas 3D basado en escaneo periférico con luz estructurada estereoscópica

CHENG Yao ,  

WU Zhetao ,  

SHI Xiaoyi ,  

GONG Ao ,  

XU Wenbing ,  

TANG Qingtao ,  

摘要

Para lograr la detección y el control de piezas impresas en 3D y mejorar la precisión de impresión, se llevó a cabo una investigación sobre la reconstrucción tridimensional y la estimación de la pose de piezas 3D. El sistema se basa en el principio de detección visual mediante escaneo periférico con luz estructurada estereoscópica, utilizando un método de iluminación con luz estructurada binocular y un modo de imagen de escaneo periférico con cámara bicolor. Mediante escenas de color y en infrarrojo en diferentes posiciones, y la información de profundidad del luz estructurada especular y visión binocular, se realiza la adquisición de imágenes y calibración visual, completando la fusión de imágenes, el coloreado de la nube de puntos, el registro y la fusión de nubes de puntos de múltiples cuadros, segmentación y otros procesos y análisis de imágenes, logrando la reconstrucción de la nube de puntos de la escena del objeto reconstruido. Se adopta un esquema de estimación de pose de la cámara basado en los algoritmos EPNP e ICP: el algoritmo EPNP completa el registro grueso entre la nube de puntos de la escena reconstruida y la nube de puntos monocular, mientras que el algoritmo ICP realiza el registro fino para obtener la estimación de la pose del objetivo. Se evalúa la precisión de la reconstrucción 3D de las piezas impresas mediante la distancia de bisel entre la nube de puntos de la escena y la nube de puntos estándar, con una precisión media de 0,675 mm; la precisión de la estimación de pose se evalúa mediante el método de reproyección, con una precisión media de 1,669 mm. A través de este estudio sistemático, se proporcionó un buen método de evaluación para la inspección de piezas impresas en 3D y una buena referencia para la inspección y control posterior de la precisión de las piezas 3D.

关键词

visión por computadora;reconstrucción 3D;estimación de pose;procesamiento de imágenes;EPNP;ICP

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