摘要：针对单个和多个球体识别和定位问题,采用一种利用RGB-D相机进行三维重建的方法,对RGB-D相机的标定、深度图像和彩色图像的配准、彩色三维点云的生成等进行了研究。提出了一种阈值分割结合随机采样一致性算法的定位方法,利用色彩阈值分割和深度阈值分割方法实现了背景分割,得到了整体的球体区域的点云数据;利用欧几里得点云分割方法将整体的球体区域分割成了独立的球体点云,并辅以基于曲面法线的阈值分割方法分离相接触球体的点云;采用随机采样一致性算法分别计算出了每个球体的参数,得到了球体的球心坐标、半径以及深度信息。研究结果表明:在不同光照条件下该方法具有较好的实时性和定位精度,在0.5 m~1.5 m的深度范围内,半径30 mm球体的半径平均测量误差为4 mm,球心坐标在x,y,z方向的平均偏差为1.3 mm、2.6 mm、1.4 mm,单帧图像处理平均时间约为1s。

关键词：三维重建 识别 定位 点云分割 

单位：常州工学院机械与车辆工程学院; 江苏常州213032