傳統線結構光3D相機采集的數據只有物體輪廓三維空間幾何信息，隨著3D視覺應用越來越寬廣，滲透各行各業，完全依靠幾何信息提取物理輪廓特征解決3D視覺應用過程中的問題，已經變得異常困難，難以滿足智能制造快速發展的需求。面對傳統產業轉型升級，以及消費者對于個性化的追求不斷提高，現有3D相機難以滿足智能化生產的需求。具有色彩紋理映射功能的線激光3D相機，彌補傳統線激光3D相機的短板，非常適用于汽配、增材修復、新能源、3C、鞋服、印刷等領域。

成果介紹

本項目旨在研究基于雙相機的紋理彩色映射技術，通過為每個已測量得到的空間點坐標賦予顏色值來實現點云數據的彩色化。該技術使每個三維空間點，不僅具有坐標定位信息，還攜帶了顏色信息，從而在三維測量過程中既采集工件表面的三維點群數據，也采集表面不同區域的顏色值，并根據這些顏色值進行進一步的分析和處理，直接在三維空間中對復雜曲面的區域進行分割。這種方法大大簡化了后期點云處理的難度，包括點云的匹配。

這項技術的突出優勢在于，它使得在同一曲面上提取不同顏色紋理區域的邊緣輪廓變得更加容易。通過確保每個三維點坐標都帶有顏色信息，能夠更準確地識別和提取不同顏色區域及其邊緣輪廓，從而實現更真實和生動的視覺效果。此外，該技術還能夠擴展對模型的分析和處理能力，為進一步的數據分析和處理提供更多可能性和靈活性。

圖1 機器人眼在手方式進行三維測量與測量所得含有顏色紋理的三位點群數據

性能指標

相關參數指標如下表所示：

技術優勢

（1）采用雙相機進行光路設計，利用機器人等機構運動（運動學正逆解）的關系，進行三維空間點坐標提取以及對應點的色彩紋理映射，實現掃描物體表面與紋理色彩的提取，其使得能夠更細致地觀察和研究模型的外觀屬性，進一步拓展了三維相機在計算機圖形學、計算機視覺和虛擬現實等領域的應用潛力；

（2）項目設計的線結構光3D相機內嵌了ARM+FPGA的架構，使得HDR技術和光條提取技術易于實現及產品集成，提高了圖像處理速率?；贏RM+FPGA的HDR圖像處理算法的三維點云掃描，能夠更加有效地解決工件掃描中高光區過度曝光及暗區細節還原的技術難題；

（3）基于自主開發的掃描軟件，實現3D相機標定、參數設置、三維重建以及與各種數字控制系統集成，客戶根據實際應用需求，可以自行進行特定功能的開發。