题目：结构光三维成像方法研究

相比普通的2D成像，3D成像为我们记录事物的外形多了一个维度的信息，这对成像本身具有重大意义，也给很多领域带来新的解决问题的方式。比如在文物保护、逆向工程、和机器人视觉等领域，3D成像解决了现实中很多问题，并且在很多领域起到了不可替代的作用。而结构光3D成像不需要价格比较高的专业设备，成像算法比较简单，成像效果好，这些优点使其可以更加广泛地用于更多的领域。 本文介绍了3D成像的概念和分类，对结构光3D成像的常用方法进行了详细介绍。介绍了结构光3D成像中的标定方法的原理极其特点，简要介绍了OpenCV函数库。本文用到的结构光编码方式为二进制编码，这是一种时间编码方式，需要连续拍摄多张图片，一般用于对相对静止的物体进行3D还原。 本文工作的主要内容有： 1 利用张正友标定法进行摄像机标定，其中主要用到OpenCV库函数，根据标定结果，找到摄像机投影的标定图片的角点在标定板上的世界坐标，进而再利用张正友标定法标定出投影仪坐标系与世界坐标系间的关系以及投影仪的内部参数。 2 对得到的图片序列进行处理，主要是获得细条纹中接近条纹中心的像素点的像素坐标。这里根据图像的特点和对所提取像素点的需求设计出一种特征像素点的提取方法，基本思路是：根据条纹宽度占像素点个数设定一个存储像素点最大灰度值的数组，宽度与数组容量有关，如果碰到足够多的相对暗点，则记录之前的相对亮点。 3 还原目标物表面3D形状。三角测量法作为3D表面还原的基本方法，依旧需要解决实际中的很多问题，经过各种几何关系推算，本文用投影的方式算出摄像机到目标点在特定平面投影点的“水平”距离，再根据像素点位置算出的偏移角度得到“垂直”距离。