童 晶，陈正鸣，刘 景，徐 昕

(河海大学物联网工程学院，江苏 常州 213022)

0 引言

近期，英国《经济学人》杂志将三维打印技术［1］作为第三次工业革命的重要标志之一，引发了世人对三维打印的关注。传统的减式制造一般在原材料基础上，使用切削、腐蚀、熔融等办法，去除多余部分得到零部件，再组合成最终产品。而三维打印无需原胚和模具，直接根据计算机图形数据，通过逐层增加材料的方法生成任何形状的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本［2］。随着信息技术、精密仪器、材料科学的发展，三维打印技术取得显著进展，目前已应用于航空航天、工业设计、生物医学、加工制造、建筑工程、文化创意等领域。随着开源硬件技术的推动，三维打印设备价格显著降低，逐步走向民用与普及［3］。

三维打印对我国制造业发展有着重要的影响，为我国制造技术的赶超，推动制造业服务化，加快制造业升级带来新机遇。另一方面，三维打印技术可能对我国劳动密集型产业带来较大冲击，进一步拉大与发达国家在制造技术上的差距［4-5］。

进行三维打印，首先需要获得三维模型数据。获取物体表面的三维几何信息是计算机视觉、计算机图形学等领域中的一项基本任务。传统的三维激光扫描仪、结构光扫描仪可以捕获精确的三维几何信息，但这类设备一般结构复杂、不易操作，且价格昂贵［6］。利用多台彩色摄像机、立体视觉系统可以低成本地捕获三维几何信息，但这类系统一般计算复杂度高，算法鲁棒性较低，且很难处理缺少纹理及遮挡的情况［7］。……