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集成成像同名像点三维形貌获取方法

张雷 焦小雪 周立秋 赵星

张雷, 焦小雪, 周立秋, 赵星. 集成成像同名像点三维形貌获取方法[J]. 中国光学, 2015, 8(1): 45-50. doi: 10.3788/CO.20150801.0045
引用本文: 张雷, 焦小雪, 周立秋, 赵星. 集成成像同名像点三维形貌获取方法[J]. 中国光学, 2015, 8(1): 45-50. doi: 10.3788/CO.20150801.0045
ZHANG Lei, JIAO Xiao-xue, ZHOU Li-qiu, ZHAO Xing. Three-dimensional shape acquisition method by integral imaging based on corresponding points[J]. Chinese Optics, 2015, 8(1): 45-50. doi: 10.3788/CO.20150801.0045
Citation: ZHANG Lei, JIAO Xiao-xue, ZHOU Li-qiu, ZHAO Xing. Three-dimensional shape acquisition method by integral imaging based on corresponding points[J]. Chinese Optics, 2015, 8(1): 45-50. doi: 10.3788/CO.20150801.0045

集成成像同名像点三维形貌获取方法

doi: 10.3788/CO.20150801.0045
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(No.11474169)
详细信息
    通讯作者:

    张 雷(1983—),男,河北邯郸人,博士,讲师,2013年于南开大学获得博士学位,主要从事三维成像与显示技术研究。E-mail:LZhang@hebeu.edu.cn

    焦小雪(1982—),女,河北邯郸人,博士,讲师,2012年于南开大学获得博士学位,主要从事三维成像与显示技术方面的研究。E-mail:XXJiao@hebeu.edu.cn

    周立秋(1989-),男,山东济南人,硕士研究生,主要从事三维成像与显示技术方面的研究。E-mail:fallwar@126.com

    赵 星(1980—),男,天津人,博士,副教授,2007年于南开大学获得博士学位,主要从事光学信息处理、光学系统设计、新型三维成像与显示技术等方面的研究。E-mail:zhaoxingtjnk@nankai.edu.cn

  • 中图分类号: O439;TP751.2

Three-dimensional shape acquisition method by integral imaging based on corresponding points

  • 摘要: 为了实现被动式三维形貌获取技术, 首先利用光线追迹方法从理论上对集成成像阵列式多角度图像获取技术进行了深入分析;对于元素图像阵列中同名像点的间距和三维物点位置之间的关联性进行了理论分析;在此基础上提出了集成成像同名像点三维形貌获取方法。实验结果显示, 本文提出的集成成像同名像点三维形貌获取技术能够获取三维物体的三维形貌和任意三维点的空间坐标。定量实验结果显示获取结果相对误差小于5%, 证实了本文提出的基于集成成像同名像点三维形貌获取技术能够实现三维信息的光学获取。
  • 图  1  集成成像三维信息获取原理示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of principle of integral imaging 3D picked-up technology

    图  2  同名像点示意图

    Figure  2.  Sketch of corresponding points

    图  3  光学实验装置

    Figure  3.  Setup of the optical experiment

    图  4  待拍摄物体

    Figure  4.  Object to be recorded

    图  5  元素图像阵列

    Figure  5.  Elemental images

    图  6  再现三维像

    Figure  6.  Reconstructed 3D image

    表  1  集成成像光学获取系统参数

    Table  1.   Result of system scale calibration

    系统参数g29 mm
    p20 mm
    相机分辨率720×480
    CCD尺寸22.3 mm×14.9 mm
    相机阵列18列×1行
    平移台精度0.005 mm
    长度500 mm
    下载: 导出CSV

    表  2  光学实验结果

    Table  2.   Result of the optical experiment

    测量值计算值相对误差
    lAB265 mm275 mm3.8%
    lBC140 mm140 mm0.0%
    lAC360 mm375 mm4.2%
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-21
  • 录用日期:  2014-12-23
  • 刊出日期:  2015-01-25

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