基于三焦张量点传递与几何约束的手持三目多线激光三维重建方法

本文提出了一种基于三焦张量（TFT）点传递与几何约束的三目多线激光（TMLL）三维重建方法，解决了双目多线激光（BMLL）系统中因激光条纹（LaSt）数量增加导致的激光条纹中心点（LSCP）立体匹配精度下降问题。通过引入背光方位圆标定板和RANSAC 6点算法计算三视图间TFT，结合空间一致性粗匹配和TFT点传递精匹配，显著提升了匹配精度（M?AcR达99.86%）和重建效率（M?ReR达76.72%），为智能制造、文化遗产保护等领域提供了可靠技术支撑。

　　

Highlight

针对双目多线激光（BMLL）三维重建系统中激光条纹（LaSt）数量增加导致的激光条纹中心点（LSCP）匹配精度下降问题，本研究提出了一种基于三焦张量（TFT）点传递与几何约束的手持三目多线激光（TMLL）三维重建方法。

Methodology

1. 1.

   TFT标定：采用背光方位圆标定板结合RANSAC 6点算法计算左、中、右三视图间的TFT，平均点传递误差<0.74像素。

2. 2.

   LSCP粗匹配：基于空间一致性筛选候选匹配点集，将中右图像搜索范围缩小至左图像对应点的邻域。

3. 3.

   LSCP精匹配：通过TFT点传递从候选三元组中确定精确匹配点，匹配准确率（M?AcR）达99.86%。

4. 4.

   全局配准：利用反射圆形标记实现单帧点云拼接，标准块体重建误差<0.039 mm。

Conclusion

本方法通过TFT点传递替代传统激光平面标定，有效避免了标定误差对匹配的影响，在15条LaSt的TMLL系统中单帧处理仅需75.316 ms，为复杂场景下的高精度三维重建提供了创新解决方案。