基于条纹结构光特征提取的三维重建方法

来源：计算机集成制造系统杂志2026年第2期北京时间：

作者：吴福培, 彭俊龙, 乐聪, 李昇平

单位：汕头大学机械工程系

摘要：重建印刷电路板(PCB)元器件的表面三维形貌对检测其贴装质量具有重要意义。然而,因元器件表面特征和颜色分布的随机性,往往难以准确恢复其表面形貌。为此,提出一种基于条纹结构光特征提取的三维重建方法。首先,引入曝光系数并建立多重曝光图像合成规则,进而获取曝光均匀的编码图案,并建立十二步相移法求解其像素点的相对相位。其次,通过格雷码辅助编码法求解出目标的绝对相位。在此基础上,提出自适应相位滤波方法,进而结合邻近点相位对绝对相位异常点进行估计补偿,从而实现异常相位的修正。最后,结合标定结果重建PCB表面三维形貌。实验结果表明,所提方法可有效提高求解复杂表面相位的准确率,且能准确可靠地恢复PCB表面元器件的三维形貌,检验了所提方法的有效性。

关键词：三维重建,印刷电路板,结构光,格雷码,图像处理

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61573233);广东省自然科学基金资助项目(2021A1515010661);广东省普通高校重点领域专项资助项目(2020ZDZX2005)。