文 献 综 述
摘要：三维重建首先是通过三维测量技术获取被测物体或场景轮廓的三维信息（在已建立空间坐标系中，获取若干离散点的坐标），然后通过计算机进行一系列的处理，建立适合计算机表示、处理和操作的模型。本文首先简单地介绍了三维重建的相关知识；然后对基于不同原理的三维重建的方法进行了比较详细的论述；最后对不同的三维重建方法进行分析、对比，为接下来研究结构光系统奠定了基础。
关键字：三维重建、三维测量、结构光
1、引言
计算机视觉（Computer Vision）也可以称之为机器视觉，主要是指通过摄像机采集图像并且利用计算机将其转换成数字信号，获取到相应场景中三维信息的一个全过程。计算机视觉主要的研究目标是通过一幅或者多幅图像来获取三维空间的信息。
三维重建是计算机视觉的一个重要分支，以计算机视觉为基础，根据单视图或多视图的物体图像获取物体的三维信息，对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型。它可以在计算机中处理、操作和分析三维物体的性质，是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。
三维重建技术主要包括物体三维信息的获取和三维物体重现两个过程，而物体三维信息的获取主要依赖于三维测量技术。同时，三维重建的技术的发展是和三维测量技术息息相关的，对于三维重建技术的研究主要是对物体三维信息的获取方式（即三维测量方式）的研究。所以，三维重建的分类一般是以三维测量技术为依据的。而从测量技术的发展过程来看，分别经历了由接触式到非接触式，从手工到自动化测量的过程。三维测量技术由于其自身的复杂性，产生了多种应用于不同专用场合的测量方法，这些方法各有利弊。由于三维重建技术在工业、医疗、军事等方面的应用十分广泛，三维测量技术一直是科技界研究的热点，吸引了国内外学者的兴趣，进行了大量研究。
图1.三维重建方法分类
现阶段三维重建技术的研究重点是非接触测量，是结合光、机、电、算等先进科学技术对物体进行实时测量和重现。非接触式三维重建可以分为被动式和主动式两种：被动式是指被测对象本身不发射辐射线（如可见光），而是通过待测表面反射周围辐射线的方法获取图像，再通过辅助方法获取三维信息实现重建。主动式是指被测对象自身发射特定的辐射线（如激光、编码光等），通过反射辐射线的额外信息获取物体三维信息。
被动式重建方式主要是指基于视觉的三维重建技术，包括单像法和多像法。但是，基于视觉的三维重建仍然存在较大的局限性。而主动式重建方式可采用的方法更为灵活、精度更高，很多学者对主动式重建方式进行了大量研究。主动式重建可分为空间调制和时间调制，其中时间调制常用的是飞行时间法，空间调制有结构光法、激光扫描等。同时，结构光法和激光扫描还可以细分为多种类型，可见主动式测量的灵活多样。本文研究的重点是主动式三维测量系统中的结构光法，接下来会对各种方法的研究情况进行大致的概括分析。
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