基于双目结构光的工件三维重建系统研究

来源：计算机测量与控制杂志2025年第8期北京时间：

作者：吴际春,陈锡松,浦天秋,刘艳

单位：河海大学信息科学与工程学院

摘要：现代工业三维测量中，简洁的系统硬件结构、易于实现与高精度的重建方法是主要的研究方向。针对激光扫描重建方法的复杂性，以及单目结构光在复杂或陡峭表面重建精度受限等问题，开展双目结构光的工件三维重建系统研究。基于自主构建的三维重建平台，投射经编码的结构光图案，通过掩膜去除目标物体背景；结合互补格雷码和四步相移法解算图像的绝对相位；填充视差图中的视差空洞，实现弱纹理区域的高精度相位匹配；采用高精度匹配方法计算所有像素点的视差，以实现待测工件的三维重建。项目的创新点是利用结构光来提高双目图像匹配的效率和精度。实验结果表明，弱纹理与重复纹理目标区域的匹配精度较传统双目立体匹配算法更高，且能有效降低环境噪声和光照变化的影响，获得高精度的工件三维重建结果。

关键词：结构光; 双目视觉; 立体匹配; 三维重建; 图像处理

基金资助：国家重点研发计划资助（2023YFB3907203）;河海大学大型仪器设备共享基金资助(GX202311B)