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          重磅!如何高效學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)光三維重建?

          共 5429字,需瀏覽 11分鐘

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          2022-05-20 10:40

          以下這些干貨資料,主要整理自「3D視覺從入門到精通」知識星球,掃碼加入即可學(xué)習(xí)

          一? 視頻教程

          1.1? 基于結(jié)構(gòu)光投影三維重建技術(shù)系列視頻

          視頻地址:https://t.zsxq.com/AQbIYBi
          主講老師
          其他主講老師:
          1、張瓊怡 ,北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院在讀碩士,研究方向為結(jié)構(gòu)光投影三維測量,高反光表面三維測量。
          2、楊博 ,深大在讀博士,在條紋投影三維重建領(lǐng)域有4年科研經(jīng)歷。
          緒論:https://t.zsxq.com/zv7Mvbi
          第一章)基于格雷碼結(jié)構(gòu)光投影的三維傳感技術(shù):https://t.zsxq.com/nmIU3Bi
          第二章)基于格雷碼結(jié)合相移技術(shù)的動態(tài)三維傳感方法:https://t.zsxq.com/uNjyBEQ
          第三章)幾種時間相位展開方法的基本原理及方法比較;上篇:https://t.zsxq.com/NJi2juf 下篇:https://t.zsxq.com/MjMrFqr
          第四章)雙目立體匹配三維重建方法:https://t.zsxq.com/iY76mMZ
          第五章)結(jié)構(gòu)光測量系統(tǒng)的標定:上篇:https://t.zsxq.com/Eem2fqN下篇(實戰(zhàn)):https://t.zsxq.com/6mMByv3
          第六章)投影儀非線性校正:https://t.zsxq.com/2zvNnyb
          第七章)高反射物體表面測量方法:https://t.zsxq.com/mmunyz7
          第八章)基于相移條紋分析的實時三維測量技術(shù):https://t.zsxq.com/jEAAqrJ
          第九章)高速結(jié)構(gòu)光三維面形測量方法;https://t.zsxq.com/7IEQBIM
          第十章)全局效應(yīng)性下的結(jié)構(gòu)光三維重建方法:https://t.zsxq.com/eyjIuBY
          第十一章)結(jié)構(gòu)光方法新應(yīng)用;上篇:https://t.zsxq.com/vv7AEyr 下篇:https://t.zsxq.com/qRjmURz

          1.2 光學(xué)3D測量技術(shù)原理及應(yīng)用

          視頻地址:https://t.zsxq.com/2FmYr7a
          大綱:
          1、3d結(jié)構(gòu)光基本原理
          2、3d線激光技術(shù)
          3、譜域白光光譜分光干涉儀技術(shù)與應(yīng)用
          4、其他光學(xué)3d測量技術(shù)原理及應(yīng)用
          主講老師:趙效楠,蘇州大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)研究所光學(xué)工程工學(xué)博士,蘇州中科行智智能科技有限公司光學(xué)儀器負責(zé)人。主要研究方向為干涉測量、共聚焦顯微、折反射/衍射空間望遠系統(tǒng)等。

          二? 代碼與論文

          1、雙目格雷碼開源代碼:https://t.zsxq.com/rV7MzZJ
          2、單目格雷碼標定三維重建代碼:https://t.zsxq.com/z3jIIMf,參考論文:Simple, Accurate, and Robust Projector-Camera Calibration
          3、標定相關(guān)源碼匯總,涉及立體標定、Lidar-Camera標定、多相機標定、魚眼相機標定、手眼標定、Laser和camera標定、結(jié)構(gòu)光相關(guān)標定、camera和機械臂標定、相機投影儀標定、TOF標定等:?https://t.zsxq.com/F2fmemu
          4、星球嘉賓曹博的分享:
          ? a)結(jié)構(gòu)光相移法-多頻外差原理+實踐:結(jié)構(gòu)光相移法-多頻外差原理 實踐(上篇)
          ? b)格雷碼編碼+解碼+實現(xiàn)(Python):格雷碼編碼 解碼 實現(xiàn)(Python)
          ? c)四步相移法仿真:https://t.zsxq.com/UBujQZ7
          ? d)單目標定(標相機誤差):一文圖解單目相機標定算法
          ? e)單目標定視頻+課件:https://t.zsxq.com/FMj6m6E
          ? f)單、雙目標定實踐(立體匹配算法代碼):https://t.zsxq.com/MRbYb2z
          ? g)結(jié)構(gòu)光+高反光綜述:https://t.zsxq.com/QBQF6Ie
          ? h)工業(yè)相機選型:https://t.zsxq.com/bMVfyzv
          ?? i)投影儀調(diào)研:https://t.zsxq.com/FmuzZJM
          ???j) 分享兩篇結(jié)構(gòu)光方向高質(zhì)量的綜述:https://t.zsxq.com/6IIMjYV
          ????? k)分享一個近期用matlab寫的四步相移仿真實驗代碼,包括從調(diào)制圖案到最終的重建三維型面:https://t.zsxq.com/bImiiuN

          ???? l)資料:結(jié)構(gòu)光多項式相位-高度模型實現(xiàn) 來源:左超老師課題組,calibration of fringe projection profilometre a comparative review:https://t.zsxq.com/3RbiyRV
          ??? m)這里推薦一篇左超老師課題組的綜述論文[提供源碼,matlab],讀完這篇論文,相信你對結(jié)構(gòu)光中的整個重建流程、系統(tǒng)標定就會有一些了解:https://t.zsxq.com/QzNRRNV
          ??? n)推薦一篇鄧博之前推薦的gamma校正的論文 標題: 單位:左超老師課題組:https://t.zsxq.com/Vr3feei
          5、結(jié)構(gòu)光經(jīng)典入門書籍,細致介紹了結(jié)構(gòu)光的各個方面,適合入門:https://t.zsxq.com/N3FQBAm
          6、結(jié)構(gòu)光-格雷碼的研究:https://t.zsxq.com/37qNFY7
          7、「3D視覺工坊」微信公眾號里結(jié)構(gòu)光文章匯總:https://t.zsxq.com/zf6uFur
          ?????? a)題目:系列篇|結(jié)構(gòu)光三維重建——相移法基本原理??作者:書涵
          ? ? ?? b)題目:系列篇|結(jié)構(gòu)光三維重建基本原理?作者:書涵
          ?????? c)題目:系列篇|結(jié)構(gòu)光——格雷碼解碼方法?? 作者:書涵
          ?????? d)題目:結(jié)構(gòu)光|一文詳解相移步長的選擇問題?? ? 作者:書涵
          ? ? ?? e)題目:系列篇|單目結(jié)構(gòu)光三維成像系統(tǒng)的標定方法?作者:書涵
          ?????? f)題目:經(jīng)典相位法三維輪廓測量模型?作者:書涵
          ? ? ?? g)題目:綜述|線結(jié)構(gòu)光中心提取算法研究發(fā)展?? 作者:木同
          ?????? h)題目:直播回顧|結(jié)構(gòu)光3D相機光機核心技術(shù)及3D成像性能分析?? 作者:熵智科技&&安華
          ?????? i)題目:直播回顧|結(jié)構(gòu)光編碼與三維重建技術(shù)?作者:博眾楊軍超
          ?????? j)題目:直播回顧|基于格雷碼結(jié)合相移技術(shù)的高魯棒性高效率動態(tài)三維面形測量?作者:川大吳周杰
          ??? ?? k)題目:一分鐘詳解線結(jié)構(gòu)光掃描系統(tǒng)?作者:華科研究院
          ??? ?? l)題目:基于多頻外插的結(jié)構(gòu)光三維重建之投影儀標定?作者:DLP投影
          8、推薦的一篇結(jié)構(gòu)光學(xué)論文課件,很酷炫:https://t.zsxq.com/iYb27iY
          9、線結(jié)構(gòu)光標定論文推薦:https://t.zsxq.com/aIAIiIY
          10、推薦一個結(jié)構(gòu)光實現(xiàn)C++的:https://t.zsxq.com/UrzvVVV
          11、星球嘉賓鄧博分享的論文與干貨資料:
          ?? a)#結(jié)構(gòu)光資料 [低調(diào)制度區(qū)域去除] 該篇文章由于連棟課題組于2017年發(fā)表在Optics and Lasers in Engineering上,通過設(shè)立閾值的方式對調(diào)制度低的區(qū)域?qū)嵤﹦澐郑篽ttps://t.zsxq.com/rb2V7Ey
          ?? b)線結(jié)構(gòu)光的輪廓線提取《基于結(jié)構(gòu)光的焊縫線檢測算法研究》與《焊縫圖像中結(jié)構(gòu)光條紋的檢測與分割》均采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法提取線結(jié)構(gòu)光的特征,避免誤差干擾:https://t.zsxq.com/JqvFyVb
          ? c)我最近幾年的主要成果,主要利用了深度特征不隨相移順序的改變而改變的特性對場景實施分割,該技術(shù)繼承了結(jié)構(gòu)光技術(shù)的顏色不敏感性、曝光抗性與方向相關(guān)性質(zhì)。整體來說,影響分割性能的因素主要有:條紋的頻率、條紋的方向數(shù)、條紋投射的幅數(shù),這些數(shù)目越多相對越好:https://t.zsxq.com/2z3niy3
          ?? d)離焦投影測量法是一種用二值條紋代替八位條紋實現(xiàn)對場景三維重建的快速測量方法,其技術(shù)特性在于只使用二值條紋,而非采用八位條紋,因此避免了投影儀非線性對光柵條紋造成的gamma誤差干擾。此外,它還符合高速投影儀的工作原理,具備高速測量的能力。普渡大學(xué)Song Zhang老師對這部分內(nèi)容進行了大量系統(tǒng)性的研究工作,現(xiàn)歸納整理如下:https://t.zsxq.com/fy72FMJ
          ????? e)?[深度學(xué)習(xí)與結(jié)構(gòu)光測量]左超老師在深度學(xué)習(xí)的條紋投影應(yīng)用方面發(fā)表了系列文章,依據(jù)主要研究方向,歸納其主要作品有:https://t.zsxq.com/3rVnMba
          ???? f)標定最新對比性綜述 Calibration of fringe projection proflometry:A comparative review:https://t.zsxq.com/yrfMnIm
          ???? g)關(guān)于360°的兩篇結(jié)構(gòu)光三維重建論文分享,這兩篇論文均發(fā)表于Optics Letters,它們分別從自由旋轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的研究角度,通過結(jié)構(gòu)光技術(shù)重建物體的三維信息:https://t.zsxq.com/rfAuJa2
          ???? h) 三篇綜述性質(zhì)文章,Song Zhang老師近期的綜述性文章,主要包括絕對相位展開,主動光學(xué)測量技術(shù)以及高速三維測量:https://t.zsxq.com/bUzZ7eI
          ???? i) 南京理工大學(xué)左超老師在結(jié)構(gòu)光領(lǐng)域的代表作之一,uftp,該技術(shù)是結(jié)構(gòu)光多種技術(shù)的融合,涉及實現(xiàn)高速的光柵調(diào)制需求與硬件,光柵設(shè)計,誤差校正;它能以上萬Hz的幀率重建場景的三維信息: https://t.zsxq.com/fqfEUfi
          ???? j)線結(jié)構(gòu)光是工業(yè)上常見的測量方法,而傳感器標定的準確性對精確獲取被測件的三維坐標有重要的作用。這里分享兩篇文章:https://t.zsxq.com/RvRbe6A
          ??? k)【全景結(jié)構(gòu)光】無論是單目結(jié)構(gòu)光還是雙目結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)都會存在著視場范圍受限制的問題,這里分享兩篇采用不同方法的論文:https://t.zsxq.com/EqJY7YN
          ??? l) 【小視場結(jié)構(gòu)光】三維測量盡量要求視場與測量區(qū)域匹配,本專題分享Song Zhang課題組三篇關(guān)于小視場的結(jié)構(gòu)光三維成像論文:https://t.zsxq.com/AY372NN
          ??? m)【紅外結(jié)構(gòu)光】現(xiàn)有結(jié)構(gòu)光技術(shù)主要面對漫反射物體進行測量,通常不具備對黑色、透明物體的測量能力。紅外結(jié)構(gòu)光技術(shù)利用遠紅外的物理特性實施測量,能夠測量低調(diào)制度物體與透明物體:https://t.zsxq.com/6UnUNjm
          ??? n)【亞像素標定方法】Sub-pixel projector calibration method for fringe projection profilometry,該文章為合肥工大的于連棟課題組于2017年發(fā)表于Optics Express上,這篇文章利用投影的交比不變性實現(xiàn)了投影儀與相機標志點之間的亞像素級匹配:https://t.zsxq.com/MNRfiEQ
          ??? o)【全局效應(yīng)】 結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)在實際測量過程中,被測量物體表面除了會受到直接照射的直接成分調(diào)制外,還會受到因反射、散射等全局效應(yīng)的調(diào)制。在測量過程中,如果不考慮全局效應(yīng)的干擾,將會導(dǎo)致測量出現(xiàn)誤差,下面介紹一些相關(guān)原理推導(dǎo)與解決方案的文章供大家參考:https://t.zsxq.com/qnQZba6
          ??? p)【結(jié)構(gòu)光的頻率選擇】結(jié)構(gòu)光的測量精度與條紋角度以及頻率相關(guān)。在一般情況下條紋的頻率越高,魯棒性越強,但也會受其他因素如采樣不足、噪聲干擾、相位分布不均勻現(xiàn)象的影響。所列文檔中概括了頻率的選擇方式、相位不敏感度的相關(guān)論文:https://t.zsxq.com/Yf2RJie
          ??? q)【結(jié)構(gòu)光的非線性問題與校正的課程相關(guān)論文】結(jié)構(gòu)光的非線性因素導(dǎo)致測量結(jié)果中會出現(xiàn)水波紋狀的誤差,在結(jié)構(gòu)光系列課程的第六章中依次講述了非線性誤差的生成原因、避免方案以及校正方案,該主題以8篇論文依次展示了相應(yīng)的解決方案。其中,第1篇講述了非線性的生成原因以及主被動校正其中一類方法的對比。第2篇文章講述了被動校正的實施過程。第3篇文章陳述了采用DL的方法實現(xiàn)非正弦性光柵的誤差糾正。第4~7篇講述了二值離焦的實現(xiàn)思路與優(yōu)化方法。第8篇講述了通過構(gòu)建視差圖的方式避免非線性影響的實施過程。具體內(nèi)容還可參照課程視頻、課件進行學(xué)習(xí):https://t.zsxq.com/Y3jQVZf
          12)星球嘉賓吳博分享的論文與干貨資料:
          1、實驗室最新的實時三維測量綜述文章,和大家分享:https://t.zsxq.com/3Rn2BmQ
          2、條紋投影測量系統(tǒng)標定論文(逆相機模型):https://t.zsxq.com/ZNbiaMB

          以下這些干貨資料,主要整理自「3D視覺從入門到精通」知識星球,掃碼加入即可學(xué)習(xí)。

          三 最后

          這里推薦一個由星球嘉賓曹博主講的付費課程:從零搭建一套結(jié)構(gòu)光3D重建系統(tǒng) [理論+源碼+實踐],干貨滿滿。
          我相信,在以上這些學(xué)習(xí)資料與星球老師們的指導(dǎo)下,結(jié)構(gòu)光三維重建的理論與代碼實戰(zhàn)對小白入門與進階,將是一個非常容易的過程。
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