结构光三维重建序言

其实这不是我第一次写博客了，每次立下写博客的决心的时候，我都会三分钟热度，坚持个半个月或一个月后不了了之。这次重新拾回写博客的心情，是因为自己觉得自己20多年来的人生，被完整记录在案的也就是我自己的个人档案吧。除此之外，应该没有其他东西记录了这20几年来的经历。扪心自问，我还是不想自己的过去随时间而去，还是希望自己的经历能够被记录下来，在以后老了之后，能够看到这份记录的时候，能够回想起自己以前的时光。最近秋招也上岸了，论文也投稿出去了，时间稍微宽裕了下来，那么就决定在这段时间，先在博客上把自己的研究生三年的科研经历记录下来，留个记录，也给以后从事这个方向的人做个经验贴吧。我的研究方向是结构光三维重建，继承了师兄(明天的阵雨)遗留下来的项目，但是我接受的时候，师兄已经毕业了，所以我当初为了啃下结构光还是花费了很多时间，经历过出了问题无人讨论的问题，这个时候是最难受的。有一句话说得对，科研是一个孤独的旅程，这是真的，那就这样吧。好啦，废话不多说，接下来开始正题，第一次写比较规范的博客，文笔拙略，有错漏之处忘同行批评指正。

声明：以下内容(文字，公式、图片)均与作者本人的毕业论文有关，如果抄袭盗用吃亏的是你自己哦~实在有需要，这里建议你自己码一下公式，自己做一下相关的图片哦亲。作者水平有限，如文中有错，请务必留言指正。如果有交流需要，也可以邮箱[email protected]联系我，大家一起讨论学习

结构光三维重建概述与分类

现在的三维重建技术其实已经运用在我们生活的方方面面之中了，跟我们的生活离不开。其实结构光三维重建可以有很多的分类，具体的分类可以分为以下几类(自己作了个图)

其实从上图而已看到，最典型的一个分类是接触式跟非接触式两大类。
接触式的一个典型就是三坐标测量机，通过探针不断接触物体表面实现一个较高精度的测量，缺点嘛，就是容易损坏被测物体表面啦，特别是在文物这方面上。
非接触式有很多种方式，具体每一种方式的优缺点都不一样，这里就不展开细说，有需要了解的读者可以自己去详细了解一下。
那么为什么结构光这么热门呢？那肯定是因为它有着别人没有的优势嘛，注意一下哦，我们这里特指面结构光。这是因为结构光能够做到快速、高精度、无接触的测量，目前的精度好像可以做到$10um$左右？好像在一篇2020还是2021年的文章里面看到的，所以说结构光三维重建的优势还是特别大的。

结构光三维重建的应用

结构光三维重建目前可以应用的领域十分多。譬如说用在医学手术中用于建模、楼下的人脸识别贩卖机、AI健身、三维人体测量、器件变形测量、大尺寸测量、铸锻件检测与动态行为分析等，应用前景广泛。

结构光三维重建流程

结构光三维重建系统的流程其实是很固定的，最基本的一个流程包括结构光系统标定、变形条纹的生成投射与获取、包裹相位的求取、相位解包裹操作、相位高度映射以及最后的点云。
如果说要在结构光系统上给该系统做创新的话，那就是在这个基础的流程之上再往上加东西，以此提高系统的精度、鲁棒性或者一些其它的特性。

结构光每部分流程的主流技术

上面讲述了一个基本的结构光三维重建系统包含了哪几部分，下面对这几部分目前的一个主流技术进行一个介绍，然后之后的篇章会根据这几个基本模块中的基本技术分别进行展开

• 系统标定：最小二乘法标定、多项式标定、张氏标定
• 包裹相位求取：傅里叶变换轮廓术、相位测量轮廓术
• 绝对相位求取：空间相位解包裹、时间相位解包裹
  上面讲述了目前结构光的模块的主流方法，这一篇文章主要是为了大家对结构光三维重建有个基本的概念，下面的文章，将会按照上面的几种主流方法进行展开