三維掃描及掃描重建技術(shù)的研究

三維掃描及三維重建技術(shù)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，同時(shí)，3D打印技術(shù)在普通消費(fèi)者中的迅速推廣也為三維掃描技術(shù)帶來(lái)了廣闊的市場(chǎng)和商機(jī)。主耍研究?jī)?nèi)容為三維重建流水線的構(gòu)建以及三維掃描軟件的開發(fā)，取得的研究成果包括：

構(gòu)建了包括數(shù)據(jù)采集模塊、圖像處理模塊、點(diǎn)云融合及后處理模塊以及曲面重建模塊在內(nèi)的完整三維重建流水線。針對(duì)系統(tǒng)所涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的兼容性進(jìn)行了接口設(shè)計(jì)。

將數(shù)據(jù)錄制和回放功能引入數(shù)據(jù)采集模塊，利用該功能擴(kuò)展了重建流水線的數(shù)據(jù)來(lái)源，保證了該系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)輸入數(shù)據(jù)的一致性。提出了利用關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)重放技術(shù)對(duì)模型進(jìn)行細(xì)節(jié)優(yōu)化方法，這是一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。

基于Qt框架開發(fā)了完整的三維掃描軟件產(chǎn)品原型?；诜謱釉O(shè)計(jì)的思想，利用數(shù)據(jù)交互接口層降低了軟件各模塊之間的耦合度，提高了模塊化程度和可維護(hù)性。利用智能指針技術(shù)對(duì)軟件運(yùn)行中涉及到的大量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了高效的管理和調(diào)度。開發(fā)了基于OpenGL的點(diǎn)云編輯器及曲面可視化等模塊，對(duì)三維重建過(guò)程中產(chǎn)生的多種類型數(shù)據(jù)進(jìn)行了高效的渲染。

對(duì)三維掃描自動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行了整機(jī)設(shè)計(jì)和裝配，提出了一種改進(jìn)的長(zhǎng)直導(dǎo)軌導(dǎo)向方案。設(shè)計(jì)和編寫了下位機(jī)腳本解析和隊(duì)列系統(tǒng)。此外還開發(fā)了基于Android的移動(dòng)端藍(lán)牙控制器，擴(kuò)大了工作臺(tái)的適用范圍。

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