三维重建技术是计算机图像可视化领域的一个重要研究内容,目前已广泛应用于逆向工程、文物保护、医疗救助、虚拟现实、机器人应用等领域。基于线结构光的三维重建,是计算机图形学、图像处理、光学学科等技术的交叉研究领域。它是对同一物体同一时刻从左右两个不同视角的观察,进行数据互补,达到还原被测物三维轮廓的目的。本文是基于线结构光的义齿轮廓三维测量系统,将牙齿置于旋转平台上,旋转平台顺时针旋转。左右相机每隔两度采集一次牙齿图片,经过计算机处理后,完成牙齿的三维重建。本文的主要研究内容为数据采集及处理、旋转平台标定、点云拼接等方面。1)数据采集及处理部分主要介绍了数据采集的过程,以及对数据的处理。本文中用于数据采集的相机分辨率为10241280?dpi,有效视场范围为1820?mm。数据处理首先对相机采集的图片通过高斯滤波去除图像中的噪声点,保证重建的精度;其次对滤波后的图片通过最大类间方差法进行阈值分割,将图片中的前景部分与背景部分分离,最后再通过灰度重心法来提取图片前景部分的条纹中心,作为模型的像素坐标。2)旋转平台标定是对旋转平台的旋转中心和倾斜角进行标定。本文提出了旋转混合标定法来标定旋转中心,首先将用于拟合圆心的数据通过对称法来筛选出符合要求的点,再将符合要求的点通过最小二乘法来拟合圆心,保证圆心的精确。经过实验对比分析,证明此方法标定结果稳定,标定精度提高了3.8%。旋转平台倾斜角的标定过程,是将标定块数据拟合为直线,求取直线斜率,通过斜率求得旋转平台的倾斜角。标定出旋转中心与倾斜角后,需要对采集的点云数据进行去倾斜与旋转拼接。去倾斜是将坐标原点移至旋转中心,点云恢复至无倾斜角状态。旋转拼接主要是将每个旋转角度的点云统一至同一坐标系中,从处于世界三维坐标的激光条纹拼接为牙齿模型。3)点云拼接是将左右相机获取到的点云进行融合,使左右相机的数据相互补偿,保证重建的精度。在点云拼接之前在保证重建模型精度的情况下,删除点云中无关紧要的点,加快重建速度。之后通过Open GL对点云进行渲染,使拼接后的三维点云符合真实3D场景。完成这一系列操作后,对渲染后的模型进行评估,证明本文系统的稳定性与准确性。