最近十几年,随着计算机、光电器件以及激光器的迅速发展,采用结构光方法实现的物体三维重构技术得到快速发展,它的特点是对环境要求低,易于实现,测量精度高以及测量范围大。而将编码同结构光相结合的编码结构光方法,不仅具有结构光方法的优点,而且还解决了结构光方法中条纹难以区分的问题,因此越来越受到研究人员的重视。目前,它已经广泛应用于计算机辅助设计与制造、逆向工程、工业检测及虚拟现实等领域。 本论文对用编码结构光方法实现的物体三维重构技术进行了初步的研究,主要完成了以下工作: 首先,本文阐述了用编码结构光方法实现的物体三维重构的原理,然后在世界坐标系中,基于光学三角原理建立了该方法的数学模型,详细论述了三维坐标同二维坐标之间的坐标转换关系。 其次,本文在编码结构光方法的基本原理和数学模型的基础上,建立了一套三维物体重构的信息获取系统,重点论述了该系统的构成、参数设置和摄像机标定,由该系统可以获取物体表面的信息和摄像机的内外参数。 再次,本文论述了三维物体重构的软件设计,根据图像处理算法,对由三维物体重构的信息获取系统所获取的信息进行图像信息的滤波、二值化和细化,讨论了由细化图像、编码图像、摄像机的内外参数及系统的参数获得物体三维坐标的实现过程。 最后,本文给出了实验结果,计算机仿真实验以平板、圆柱和折面为例,验证了该三维重构系统和算法的可行性,实际实验也以三种物体为例,一种为平板,一种为一碗形物体的背面,还有一种为一方块形物体,实现了它们的三维重构。实验结果验证了我们的方法的正确性及在实际应用中的有效性。 本论文完成了用编码结构光方法实现的物体三维重构的研究中的基础性工作,论文所做的理论分析、系统搭建、计算机仿真和实验为今后的物体三维重构技术的进一步深入研究提供了有益的帮助和借鉴。