纹理可以描述物体表面的细节和结构等自然属性,是影响三维模型真实感的关键因素。随着计算机技术和计算机图形学的迅速发展,机器视觉系统也随之越来越完善,在医学、文物保护、虚拟现实等领域的应用也越来越广泛,纹理测量成为人们通过自动化技术认识世界自然物体的重要手段。纹理测量是获取物体表面的真实纹理,通过纹理映射和三维重建技术在计算机上呈现出具有物体表面真实纹理的三维纹理数字模型。本文研究基于线结构光3D纹理测量技术,运用光切法原理将激光光束投射到被测物体表面形成一条光带条纹,利用摄像机获取结构光光带条纹的二维图像,经过一系列算法处理,并结合测量模型可以求解出结构光条纹的三维信息,通过纹理映射方法获得物体表面相应的纹理灰度信息以获取物体表面三维纹理数据,根据三维纹理数据重构出具有物体表面真实纹理的三维纹理模型。首先搭建线结构光3D纹理测量平台系统,该系统由系统结构固定架、两台从不同视角拍摄图像的摄像机、三只线结构激光器、一台控制台及其控制的位移台和一台计算机构成。3D纹理测量系统的重要一环是摄像机的标定以及标定误差校正,标定以及误差校正后的精度决定了系统测量的精度。本文采用一种隐参数标定方法来实现,通过图像的旋转平移对标定系数进行误差校正。3D纹理测量利用线结构光三维测量系统通过在同一平面内的三只激光器垂直全方位照射待测物,同时用左右两台摄像机拍摄线结构光束与物体表面相切形成的光带条纹轮廓,利用锁定还原技术消除背景光获得光带条纹图像,对采集的图像通过图像预处理、图像标定还原、去噪、滤波、细化等图像处理,通过纹理映射获得该光带条纹的位置颜色纹理三维数据。移动平移台,重复上述步骤完成纹理测量。在程序设计上采用多线程技术,利用互斥对象Mutex实现线程同步控制,极大地提高了测量的效率。最后根据本文采用的纹理数据获取方法获取的点云数据是一系列平行的轮廓线的特点,采用基于轮廓线拼接的曲面重建技术对相邻的轮廓线进行三角剖分,从而用OpenGL构建出三维纹理数字模型。