Structured-Light 3D Scanning Technique Using Dual Pseudorandom Arrays


The accurate and dense real-time acquisition of three-dimensional (3-D) data using a low-cost structured light system remains an ongoing topic in the computer vision community, as it is difficult to achieve all these features simultaneously. Among several techniques, the pseudorandom array technique is widely used in real-time 3-D scene capturing, as it tends to concentrate the entire coding scheme into a single pattern. However, existing pseudorandom array decoding methods cannot decode a given symbol in real time when missing neighbors exist. As a solution, we propose a dual pseudorandom array encoding and decoding method and a hole-filling method, which can improve the reconstruction accuracy and time. We experimentally compared our method with several others to verify that our method captures 3-D scenes quickly and densely.

Binary and Color Pattern Encoding Process

Proposed Dual Pseudorandom Pattern


  • Udaya Wijenayake, and Soon-Yong Park. “Dual pseudorandom array technique for error correction and hole filling of color structured-light three-dimensional scanning.” Optical Engineering 54.4 (2015): 043109-043109.

구조광을 이용한 3차원 복원

  • Abstract

초소형 시스템을 이용하여 기존 구조광 기반의 위상 변위 방식 3차원 복원 알고리즘을 적용했을 때 발생하는
오차를 최소화하였다. 카메라와 프로젝터를 사용한 구조광 기반의 3차원 복원 기술은 프로젝터로 투영한 구조광과
카메라로 캡처한 구조광을 분석하여 3차원 정보를 얻는다. 이때 초소형 시스템의 장치들이 가지는
광학적인 결함은 좋지 않은 결과를 야기시킨다. 이 문제점을 해결하기 위하여 블룸 현상을
억제하고 구조광의 패턴으로 사용된 위상을 직접 보정하는 기술을 연구한다.

  • 1. 코사인 함수의 평균값 보정일정하지 않은 평균값을 동일하게 보정
  • 2. 블룸 현상(Bloom Effect) 최소화– 블룸 현상: 영상의 밝은 부분에서 그 밝기가 밝은 부분으로 인하여 더 밝아지는 현상
  • 3. 이상적인 영상의 교차점 이용 보정실제 획득 영상과 코사인 함수에서 나타나는 교차점의 이상적인 값 추정하고 값 재배치
  • 4. 시스템
  • 5. 실험 결과
ICP 알고리즘으로 정합 후 보정 전과 보정 후의 결과 비교