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基于双目立体视觉的手持式线激光3D扫描方法
摘要：
本文基于双目立体视觉技术，提出了一种手持式线激光3D扫描方法。通过二次曲率计算，从而得出激光的扫描线所在的平面的位置，该线平面的法向量可以由扫描线和摄像机中心到扫描平面距离的向量叉积得出。然后通过将激光点云与图像点云进行匹配，从而得到物体的3D模型。实验结果表明，该方法能够有效地进行手持式线激光3D扫描。
关键词：双目立体视觉；线激光；三维扫描
引言：
三维扫描技术是一种将三维实体物体转化为数字化模型的技术，它在制造、现代化设计、文化遗产保护和医学等领域得到了广泛应用。线激光扫描是一种常用的三维扫描方法。现有的线激光扫描设备大多需要固定装置才能实现扫描，这种方式不仅设备成本昂贵，而且扫描效果不如手持式扫描器。为了解决这些问题，本文提出一种基于双目立体视觉的手持式线激光3D扫描方法。
方法：
该方法通过双目立体视觉的技术，利用图像匹配将激光点云与图像点云进行匹配，并从中获取物体的3D模型。具体步骤如下：
1.获取图像和激光点云
双目摄像机和线激光扫描器在同一平面上，用于获取图像和激光点云。
2.二次曲率计算
利用双目摄像机的成像原理，通过深度分析，计算出激光扫描线所在的平面的位置。
3.激光原始点云提取
利用线激光扫描器获取原始的激光点云。
4.线激光点云转换
根据激光扫描线所在的平面，将原始的激光点云转换为点云与扫描线所在平面垂直的点云。
5.点云配准
将转换后的激光点云与摄像机点云进行配准，并将匹配后的点云进行重构。
6.3D模型生成
通过配准和重构得到的点云，生成物体的3D模型。
结果：
在手持式线激光3D扫描实验中，选取了一些不同形状的物体进行测试，实验结果表明，本文提出的方法可以高效地生成物体的3D模型，且精度比传统方式更高。
结论：
本文提出了一种基于双目立体视觉的手持式线激光3D扫描方法，该方法在激光扫描准确定位和成像点云匹配过程中，充分利用了双目相机的优势，配合采用了合适的计算方法，能够实现快速并准确地进行手持式线激光3D扫描。该方法可以用于文化遗产保护、产品设计、医学等领域，具有良好的应用前景。