Трёхмерное измерение формы играет важную роль в передовом производстве, авиационно-космической отрасли, биомедицине и других сферах. Благодаря высокой точности, полному полю зрения и бесконтактности, техника отображения полос является одним из наиболее широко используемых оптических методов трёхмерного измерения на сегодняшний день. Для получения глобальной трёхмерной информации объекта обычно помещают на поворотный стол и проводят последовательное сканирование с последующим совмещением данных для получения полной информации о объекте. Однако традиционные методы сканирования и совмещения выполняются офлайн, что приводит к медленной скорости реконструкции всей трёхмерной модели. Существующие методы регистрации точечных облаков в реальном времени могут эффективно повысить скорость сканирования и совмещения, однако точность совмещения в реальном времени по-прежнему зависит от состояния движения объекта. В данной работе предложен оптимизированный метод высокоточной реконструкции модели в реальном времени на основе глобальной оптимизации. Во-первых, представлен быстрый алгоритм регистрации точечных облаков от грубой к точной и алгоритм инициализации точек с ограничением по векторам нормалей, который улучшает стабильность и точность вычисления начальной позиции облаков в процессе грубой регистрации. Во-вторых, на стадии точной регистрации введён алгоритм графовой оптимизации для получения оптимального решения глобальной позиции точек, что дополнительно повышает точность глобальной регистрации. Экспериментальные результаты показывают, что предложенный метод позволяет достичь более высокой точности и стабильности глобальной регистрации по сравнению с существующими методами реконструкции в реальном времени. Особенно, в динамичных сценах, при резких изменениях скорости объекта, вызванных дрожанием и другими факторами, данный метод устойчиво выполняет трёхмерную реконструкцию модели с точностью полного моделирования до 84 мкм.

техника отображения полос;графовая оптимизация;реалтайм;трёхмерная реконструкция;регистрация точечных облаков