[發明專利]一種獲取凸輪廓物體形狀的方法

無效

• 申請號: 200810047184.1
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN101271590A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 李德華;李清光;趙亮;高岑;董莉萍;石碧瑩
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明綜合應用計算機圖像處理技術、多媒體技術，集機械、電子、光學和計算機技術于一體，具體涉及一種獲取凸輪廓物體形狀的方法，該方法用非接觸方式將物體表面的立體信息和彩色信息一次性掃描和恢復到計算機中。

背景技術

立體信息的獲取是圖像分析、計算機視覺中的重要任務之一，國內外學者在這一領域中作了大量的工作，一些裝置已應用于實際工作中。目前這方面的工作從應用目的可分為兩大類，一類是獲得視覺范圍的立體信息，如同人的視覺。這在工業、機器人視覺、軍事偵察、地質等領域有廣泛應用；另一類是以所攝物體為中心，獲取物體表面全方位立體信息，這主要是用于機械制造、影視、廣告業中。

對于不同應用場合、對象和目的，獲取立體信息的方法有很多，其中主要有立體視差法，飛行時間測距，結構光測距。

立體視覺法用于雙目和多目視覺，它通過不同位置的像機對同一目標拍攝多隔圖幅，根據三角測量原理，利用圖像中對應點的視差計算出視野范圍內目標表面的立體信息，這種方法對應用場合要求較寬松，因而得到廣泛應用。而其具有立體視差法中的關鍵環節：尋找對應點的難度較大，算法復雜，耗時較長的缺點。且物體復雜時，各種遮擋的影響很難得到物體全方位的立體信息。

飛行時間測距是利用光速和聲速在空氣中傳播速度是一定的原理，由測距器向測物發出探測波束，遇物反射后測量波束的飛行時間或相位變化，推算波束飛行距離，從而得到物體表面的空間位置信息。這種測距器由測量方法分為激光測距器和超聲波測距器。本技術已有不少成熟產品，廣泛應用于較大尺寸的場合，有些也應用于小尺寸場合。這類裝置的脈沖探測和時間測量裝置精度要求高、復雜，價格昂貴(尤其在應用小尺度場合時)。由于每發射一次波束只能探測物體表面一點的位置，完成對物體表面的掃描耗時較長。同時使用激光器會造成環境公害。

結構光測距是一種既利用圖像又利用可控光源的測距技術，其基本思路是利用照明光源中的幾何信息，幫助提取景物中的幾何信息。早期是利用結構光點測距，之后發展為光條法、柵格法、圓形光條、交叉線法、隨機紋理法等等。這種方法利用具有一定的結構的光平面照射在物體表面產生光條紋，在拍攝的圖像中提取出這些條紋，這些條紋的形態及間斷性，構成了景物諸物體的各個可見表面與像機光學中心之間的相對距離測度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種獲取凸輪廓物體形狀的方法，該方法具有精度高，低本低，使用安全和易于實現的特點。

本發明提供的獲取凸輪廓物體形狀的方法，其步驟包括：

(1)對攝像機進行定標，得到該攝像機的定標參數矩陣：

M=m11m12m13m14m21m22m23m24m31m32m33m34]]>

(2)攝像機拍攝獲取被測對象的每個視角的序列圖像image_1...image_oi...image_n，保存下來；

(3)提取上述各個視角的圖像中被測對象的輪廓邊緣；