[發(fā)明專利]一種光學(xué)三維傳感獲取物體三維圖像的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910095952.5
• 申請(qǐng)日: 2009-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN101504277A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勇;金洪震;王輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/25
• 分類號(hào): G01B11/25;G06T15/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 徐關(guān)壽

1.一種光學(xué)三維傳感獲取物體三維圖像的方法，包括以下步驟：

步驟一：至少一個(gè)配備二值時(shí)空光柵的光結(jié)構(gòu)化裝置向物體投射結(jié)構(gòu)光，該二值時(shí)空光柵由一套在投影平面上順序顯示的二值光柵組成；

步驟二；至少一個(gè)攝像機(jī)在另一位置拍攝被物體反射回來的變形圖像；

步驟三：對(duì)物體反射回來的變形圖像進(jìn)行分析，獲得與攝像機(jī)像面上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的投影平面上點(diǎn)的坐標(biāo)；

步驟四：根據(jù)幾何關(guān)系計(jì)算出物體測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行三維重構(gòu)，獲得物體三維圖像，其特征在于

所述的二值光柵的總體結(jié)構(gòu)由偽隨機(jī)序列來確定，該偽隨機(jī)序列由投影平面上若干相鄰像素點(diǎn)的局部空間坐標(biāo)和它們的狀態(tài)為1時(shí)的相對(duì)時(shí)間坐標(biāo)的組合來編碼一組符號(hào)組成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述偽隨機(jī)序列應(yīng)滿足如下條件：在該偽隨機(jī)序列中大于等于窗口長(zhǎng)度的子序列是唯一的；在任意長(zhǎng)度等于窗口長(zhǎng)度的子序列內(nèi)無重復(fù)符號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟四中所稱的三維重構(gòu)包括以下步驟：

從攝像機(jī)拍攝的圖像序列中尋找出對(duì)應(yīng)像素光強(qiáng)最大的圖像，該圖像的采集順序號(hào)為投影平面上對(duì)應(yīng)點(diǎn)狀態(tài)為1的時(shí)間坐標(biāo)，攝像機(jī)像面上所有點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)時(shí)間坐標(biāo)構(gòu)成一幅對(duì)應(yīng)點(diǎn)的時(shí)間坐標(biāo)圖；

在對(duì)應(yīng)點(diǎn)的時(shí)間坐標(biāo)圖中，按行掃描，根據(jù)編碼規(guī)則識(shí)別編碼單元并恢復(fù)出對(duì)應(yīng)的投影符號(hào)，所有編碼單元對(duì)應(yīng)的投影符號(hào)構(gòu)成一幅投影符號(hào)圖；

在投影符號(hào)圖中，按行以窗口長(zhǎng)度為單位掃描，將窗口內(nèi)子序列與原始投影序列中的子序列進(jìn)行匹配，得到窗口內(nèi)符號(hào)在原始投影序列中的位置，進(jìn)而根據(jù)編碼規(guī)則得到攝像機(jī)、投影儀對(duì)應(yīng)點(diǎn)圖；

得到攝像機(jī)、投影儀對(duì)應(yīng)點(diǎn)圖后，根據(jù)三角測(cè)量原理恢復(fù)物體三維形貌；

將拍攝的圖像序列對(duì)應(yīng)點(diǎn)強(qiáng)度相加，得到物體紋理圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的光結(jié)構(gòu)化裝置為投影儀。