基于数码体视显微镜的微小物体三维重建

摘要

针对体视显微图像的三维重建,在相机标定步骤需要对每个相机单独进行复杂繁琐的参数标定,以及体视显微镜的平行光路微小偏移造成同一物体在相机成像时存在竖直方向位移的问题,该文将体视显微系统看作一个整体,提出了基于极线校正的体视显微图像三维重建方法.该方法根据平行双目成像原理建立简易的三维重建模型,只需标定两个三维重建参数,实现了对实验物体的三维坐标恢复.首先,采用近似欧式极线校正算法校正原始拍摄立体显微标定图像,并且标定出三维重建参数;然后,使用和标定步骤相同的单应性矩阵校正任意立体显微图像,再用非局部代价聚合匹配算法对校正后的立体显微图像进行立体匹配;最后,根据建立的三维重建模型,结合标定重建参数和匹配后的视差值计算出物体的三维重建坐标.实验结果表明:X和Y方向测量误差为3％,Z方向测量误差为3.2％-9.1％,故在允许误差下可用于测量微小物体的三维尺寸.