基于机器视觉的三维扫描系统[外文翻译].doc

附件C：译文



基于机器视觉的三维扫描系统

摘要
本研究提出了一种获得三维几何和纹理信息的大型物体，并履行多扫描补丁登记取得整个逼真的三维模型的一种低成本的扫描系统。该系统是由一条线条纹激光和彩色CCD摄像头组成。扫描过程包括三个步骤：第一步，通过激光三角测量获得该物体的三维扫描的深度信息；随后，通过彩色CCD摄像头得到扫描对象的纹理；在最后一步，多扫描登记一起合并成一个完整生动的三维模型补丁。本研究提出现成的硬件和软件结构标准来实现三位系统的测量，以16个构造多扫描补丁发财猫模型为例来说明这种方法取得的很好的实验结果。

一 引言
数字化和可视化的趋势使得对三维模型的要求猛增。如今，随着3D显示器性能的迅速增长，人们可以通过互联网上生动的三维模型在虚拟环境中漫游。平面图像不能提供足够的多视角来满足我们的要求。这是一种很容易构建一个三维模型的方法，而要通过手动使用电脑绘图软件来实现三维模型和三维数字化是很不容易的。然而，三维数字化仪价格昂贵，一般都需要高技能和知识培训，以保证正常运行【1,2,3】。
该三维扫描系统可以从大量的扫描补丁和附加的重要信息中建立一个完整生动的三维模型。该系统还可以应用于逆向工程领域，虚拟现实，模拟仿真，三维网页，三维数字化印刷的对象模型。
其主要特点和所提出的方法的优点如下：
1 这是一份务实，技能免费和廉价的三维数字化仪；
2. 该系统可以执行大型物体扫描；扫描过程中可以一块一块的进行，随后所有的作品可以有效地登记，组合成一个整体模型。
3. 现实的纹理信息可以连接到扫描几何模型生动的照片一样的效果。

二 系统概述
这种扫描系统，如图1所示，是由一个无害的激光发射器，一个由640×480像素的彩色CCD摄像头，一个切断周围噪音的红色过滤器，马达驱动的定位舞台旋转激光发射装置，一台控制数字化和过程中的扫描数据的电脑组成。这种数字