摘要:针对非规则小尺寸物体三维重构的问题,提出了一种基于单目视觉和旋转线激光的三维重构方法。构建以单目相机、线激光和旋转平台为主要组成部分的硬件平台,依次进行相机标定、光平面标定和旋转中心标定,获得相机的内外参数、光平面方程和旋转轴方程,建立起像素坐标和世界坐标之间的对应关系。利用单目相机对旋转物体上的线激光进行采样,经过区域提取、滤波、阈值处理,利用灰度重心法提取图激光线条图像的像素坐标并转换为世界坐标下的点云,为每一帧点云添加关于旋转轴的旋转偏移,从而得到了物体的三维点云。通过下采样在保持点云特征的前提下减少数据量,对点云中出现的离群点进行统计分析滤波,利用混合采样算法对滤波后的点云进行平滑处理,采用最近邻计算协方差矩阵来估计点云的表面法线,基于Delaunary生长算法将点云曲面化实现三维重构。最后,以一款镜头为实验对象进行了三维重构实验,对得到的三维重构模型进行了半径尺寸测量,结果表明,重构模型的外圈轮廓半径平均误差小于0.5mm,最大误差小于1mm,标准差小于0.7mm,验证了本文提出的方法在保证一定精度的条件下对物体三维重构的可行性和通用性。