Details

Работа посвящена разработке алгоритма синхронизации модулей съемки стационарного 3D-сканера на базе лидарных камер Intel RealSense L515 для получения единой трехмерной модели объекта. В работе рассмотрены существующие подходы к синхронизации многокамерных систем, исследованы методы пространственной калибровки с использованием ChArUco-маркеров, разработан программный алгоритм объединения данных нескольких камер в общей системе координат и проведена его экспериментальная проверка. Особое внимание уделено проблеме взаимных помех между лидарными камерами, влиянию количества камер на качество реконструкции, а также исследованию влияния свойств поверхности объекта и режима съемки на точность получаемых трехмерных моделей. Полученные результаты подтверждают возможность использования разработанной системы в задачах медицинского 3D-сканирования, протезирования и создания персонализированных средств реабилитации.

This study is devoted to the development of a synchronization algorithm for image acquisition modules of a stationary 3D scanner based on Intel RealSense L515 LiDAR cameras. The subject of the study was the process of spatial synchronization and fusion of point clouds obtained from multiple depth cameras into a unified three-dimensional model. The aim of the work was to develop and evaluate a software algorithm providing accurate spatial calibration, synchronization, and integration of data acquired from several LiDAR cameras for medical 3D scanning applications. The study employed ChArUco marker-based camera calibration, point cloud registration, multi-camera data fusion, and experimental evaluation of reconstruction quality under different scanning conditions. It was established that increasing the number of cameras improves reconstruction quality by reducing blind zones and decreasing artifact size. The best results were achieved using a configuration of four Intel RealSense L515 cameras operating in sequential acquisition mode. The results of this work may be used in medical 3D scanning systems, prosthetics, orthotics, rehabilitation engineering, and the development of personalized medical devices.