1 山东大学信息科学与工程学院, 山东 青岛 266237
2 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
光场成像拓展了经典光学成像的信息维度,为成像技术的提升和突破提供了更多的可能性,是计算成像领域的重要研究内容。光场携带了目标和场景的三维信息,通过对光场数据进行合理的建模和处理可以实现三维成像。光场三维成像技术可概括为光场深度估计和光场三维重建两大类。对于光场深度估计,根据深度计算的不同机理分为基于多视点立体的方法与基于极平面图的方法;对于光场三维重建,根据是否采用结构光照明分为主动和被动光场三维重建。简要介绍了光场的基本理论并回顾了常见的光场采集系统,分类介绍了光场三维成像的关键技术和典型工作并进行了技术展望。
计算成像 光场成像 三维成像 光场相机 全光函数 极平面图 中国激光
2021, 48(12): 1209001
红外与激光工程
2020, 49(3): 0303008
红外与激光工程
2020, 49(3): 0303007
红外与激光工程
2020, 49(3): 0303016
1 深圳大学光电工程学院教育部/ 广东省光电子器件与系统重点实验室, 广东 深圳 518060
2 天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
结合条纹和随机图案投影的优点，提出了一种基于条纹投影相移和伪随机图案相结合的三维成像方法。所提方法仅需投影四幅等步相移的正弦条纹图和一幅伪随机结构光图案，结合极线约束条件和图像相关技术，建立左右两相机折叠相位的相互对应关系，在相互对应的折叠相位中，用相位值作为编码来实现双目对应匹配，故不需要对折叠相位进行展开便可实现三维重建。实验结果表明，与传统方法相比，所提方法减少了图像序列采集时间，其三维重建结果的致密性、稳健性以及精度都未受影响。
机器视觉 条纹分析 数字图像相关 对应点匹配
深圳大学 光电工程学院 光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室, 广东 深圳 518060
计算机辅助光学三维数字化技术作为一种有力的工具，可应用于文物三维原真信息的获取、存储和修复.本文提出一种获取可移动文物高准确度彩色三维数字成像法，包括基于光束平差的标定技术和相位辅助的主动三维成像技术.报道了可移动文物三维成像与建模的方法构建和实现过程，并利用该方法对典型薄壁结构的青铜器进行实验研究，验证了所提出真实感三维成像方法的有效性，建立了一种用于可移动文物三维成像的仪器原型.
条纹投影轮廓术 真实感三维成像 计算机辅助光学测量 可移动文物 纹理融合 Fringe projection profilometry Photorealistic threedimensional imaging Computeraided optical metrology Movable cultural heritage Texture blending
1 深圳大学光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室， 广东 深圳 518060
2 天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室， 天津 300072
综述了基于相位辅助的三维数字成像与测量的核心技术。以相机模型为基础，建立了三维数字成像系统模型和三维测量网模型，并介绍了相关的标定技术。在主动立体视觉的理论框架下，综述了相位提取、相位展开、对应点搜索等单视点深度像重建的关键技术。介绍了深度数据后处理技术，其中包括多视点深度像的匹配、融合和简化的代表性算法。同时，对系统标定、深度像重建、深度数据后处理等各个环节对整体测量精度的影响分别进行了论证。
三维视觉 相位测量 系统标定 深度成像 匹配 融合
1 深圳大学 光电子器件与系统(教育部、广东省)重点实验室，广东 深圳 518060
2 天津大学 精密仪器与光电子工程学院
3 精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 300072
提出一种新的标靶校正方法。首先，用一台数码相机从不同角度拍摄标靶，获取多幅图像。分别提取各图像中标志点的中心作为特征点，根据标靶图案的拓扑关系，建立各幅图像间同名标志点的对应关系，并结合光束平差计算特征点的三维坐标，该特征点的三维坐标由尺度因子所约束。最后，根据任意两个特征点的实际距离来获取尺度因子，并将各特征点的三维坐标缩放至实际尺寸。经实验验证，本方法校正的标靶具有较高的精度，操作简易，成本低，可广泛适用于视觉测量及系统标定。
平面标靶 光束平差 标定 2D calibration target bundle adjustment calibration
深圳大学光电工程学院，教育部、广东省光电子器件与系统重点实验室, 广东 深圳 518060
报道一种大型薄壳物体的智能光学三维测量以及自动在线检测方法，利用三节点光学测量传感器网络实现了大型薄壳物体内外表面数据的三维重建、特征尺寸获取及计算机辅助设计（CAD）模型的比对。提出一种有效的三维多节点传感器测量网络的系统标定方法，可同时完成整体测量系统在大尺度测量空间的现场标定以及各个三维节点测量传感器的标定。提出一种采用多传感器标定信息与最近点迭代方法（ICP）相结合的多视点深度测量数据的匹配方法。在此基础上，利用ICP将测量的三维模型数据与CAD模型数据相匹配，并获取误差分布图。理论分析和实验证明了所提出的测量方法的有效性。
光学检测 薄壳物体 多传感器标定 深度图像 全局空间匹配
深圳大学光电工程学院教育部光电子器件与系统重点实验室, 广东 深圳 518060
提出一种基于彩色条纹边界编码的动态三维重建及流水式三维建模的方法，通过定位隐边界，消除隐边界对边界跟踪的影响，减少错误数据，提高扫描效率，实现了对运动物体深度数据的动态获取。进而，提出一种基于标志点匹配的流水式三维建模方案并给出建模过程中的视点规划方法，由此提高了匹配精度和匹配效率，以最少的单面数据完成了建模过程。实验证实了此方法不仅可以更快更精确地重建出单面深度数据，而且可以自动、快速完成深度数据间的匹配，得到更高的匹配精度和效率，实现了流水式三维建模。
图像处理 三维测量 流水式三维建模 条纹边界编码 视点规划
