point-clouds - 结构光3D扫描点云数据如何获取？

Question

我正在尝试使用 3D 结构化照明扫描仪了解对象的 3D 重建，但我被困在一种解码相机和投影仪对应集的方法以用于重建 3D 点云的点上。3D 点云信息究竟是如何从这些对应关系中获得的信息中获取的？我想了解数学实现，而不是代码实现。

Answer 1

假设您使用了结构光方法，该方法使用某种线条（垂直或水平 - 如二进制编码或 de-brujin），想法如下：

1. 一个光平面穿过投影仪透视中心和图案中的线条。

2. 光平面法线需要使用投影仪旋转矩阵相对于相机进行旋转（或世界取决于校准）。如果将投影仪透视中心作为系统原点，则可以避免光平面的旋转部分。

3. 使用对应关系，您可以在图像中找到与光平面匹配的像素。现在您需要定义一个从相机透视中心到图像中像素的矢量，然后通过相机旋转来旋转该矢量（相对于投影仪或世界。再次取决于校准）。

4. 将光平面与找到的向量相交。如何计算可以在维基百科中找到：https ://en.wikipedia.org/wiki/Line%E2%80%93plane_intersection

如您所见，这里的数学问题（3d 重建）非常简单。困难的部分是识别图像中的投影图案（比普通立体更容易，但仍然很难）和校准（找到相机和投影仪之间的相对方向）。