With the rapid development of computer graphics and vision, several three-dimensional (3D) reconstruction techniques have been proposed and used to obtain the 3D representation of objects in the form of point cloud models, mesh models, and geometric models. The cost of 3D reconstruction is declining due to the maturing of this technology, however, the inexpensive 3D reconstruction scanners on the market may not be able to generate a clear point cloud model as expected. This study systematically reviews some basic types of 3D reconstruction technology and introduces an easy implementation using a linear laser scanner, a camera, and a turntable. The implementation is based on the monovision with laser and has tested several objects like wiki and mug. The accuracy and resolution of the point cloud result are quite satisfying. It turns out everyone can build such a 3D reconstruction system with appropriate procedures.


翻译:随着计算机图象和视觉的迅速发展,提出了若干三维(3D)重建技术,用于以点云模型、网模模型和几何模型的形式获得物体的三维代表,3D重建费用由于这一技术的成熟而下降,然而,市场上廉价的3D重建扫描仪可能无法产生一个预期的清晰的点云模型。这项研究系统地审查了3D重建技术的一些基本类型,并采用直线激光扫描仪、照相机和可转换式的简易实施方法。实施以激光单视镜为基础,测试了几个物体,如维基和杯子。点云结果的准确性和分辨率相当令人满意。结果证明每个人都能以适当的程序建立这样一个3D重建系统。

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在计算机视觉中, 三维重建是指根据单视图或者多视图的图像重建三维信息的过程. 由于单视频的信息不完全,因此三维重建需要利用经验知识. 而多视图的三维重建(类似人的双目定位)相对比较容易, 其方法是先对摄像机进行标定, 即计算出摄像机的图象坐标系与世界坐标系的关系.然后利用多个二维图象中的信息重建出三维信息。 物体三维重建是计算机辅助几何设计(CAGD)、计算机图形学(CG)、计算机动画、计算机视觉、医学图像处理、科学计算和虚拟现实、数字媒体创作等领域的共性科学问题和核心技术。在计算机内生成物体三维表示主要有两类方法。一类是使用几何建模软件通过人机交互生成人为控制下的物体三维几何模型,另一类是通过一定的手段获取真实物体的几何形状。前者实现技术已经十分成熟,现有若干软件支持,比如:3DMAX、Maya、AutoCAD、UG等等,它们一般使用具有数学表达式的曲线曲面表示几何形状。后者一般称为三维重建过程,三维重建是指利用二维投影恢复物体三维信息(形状等)的数学过程和计算机技术,包括数据获取、预处理、点云拼接和特征分析等步骤。
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