三维重建技术在模具制造业中应用.pdf

2011年第3期 工业仪表与 自动化装置 三维重建技术在模具制造业 中的应用 刘忠艳，周 波，王东平 (黑龙江科技学院，计算机与信息工程学院，哈尔滨 150027) 摘要 ：提 出了一种基于三视几何的三维重建方法。该方法首先利用三 目视觉系统获取3幅摄 像机的标定图，用十字激光器做为结构光投射器，采集重建的鼠标图；然后通过标定图求出摄像机 的内外参数和投影矩阵及基础矩阵，对采集的鼠标图像进行预处理，提取出特征点，利用三焦几何 原理找 出相应的匹配点，求出物体空间坐标，进行拟合完成三维重建；最后 ，以鼠标为例，通过 Mat． 1ab7．1对整个重建过程进行验证，实验结果表明这种方法能够获得很好的重建结果。 关键词 ：模具制造业 ；三视几何 ；三维重建 中图分类号 ：TP391．14 文献标志码：A 文章编号 ：1000—0682(2011)03—0011一O4 Theapplicationof3D reconstructiontechnologyinmouldmanufacturing LIU Zhongyan，ZHOU Bo，WANG Dongping (CollegeofComputerandInformationEngineering，HeilongfiangInstituteofScienceandTechnology，Harbin150027，China) Abstract：A methodwasproposedtogain3Dreconstructionbasedonthree—view geometry．Threeim- ageswereobtainedtousedtocalibratecameras，cross—laserassturcturelightprojector，gainedreconsturct mouse’Simage．Bycalibrationimage，camera’Sintrinsicandextrinsicparameters，projectiveandfunda— mentalmatrixesweredrawn．Thecollectedmouseimagesispretreatedtodraw refinedlaser，extractedfea— turepoints，findthevery appropriatematchpointsbytripleburnergeometryprinciple，calculatethecoor— dinatesofspacepoints，fittedtocomplete3Dreconsturction．Finally，asmouseexample，verificatedtheen- tirereconsturctionprocessbyMatlab7．1，experimentalresultsshow thismethodcanbetterrestoremouse 0f3D information． Keywords：mouldmanufacturing；three—view geometry；3D reconstruction 匹配以及三维重建等主要部分。重建过程如图 1 0 引言 所示 。 随着国际化市场竞争的日益激烈和高新技术的 迅猛发展，制造技术在传统技术的基础上正在发生 图像采集系统 质的飞跃 。模具工业是我 国的基础工业 ，现代工业 ／ ＼ l摄像机标定I I重建的图像l 品的发展和技术水平的提高在很大程度上取决于模 具工业的发展水平 。随着我国加入世界贸易组织和 求出摄像机的内外参数 图像灰度、二值、