[發(fā)明專利]三維成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310563848.0
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN104517280A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 呂鍵
• 申請（專利權）人: 廣東朗呈醫(yī)療器械科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T17/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種三維成像方法，包括實時處理和后處理兩部分，其特征在于：

所述實時處理部分是相機在進行移動三維掃描過程中在計算機上對二維圖像進行快速處理，實時顯示出相機的位置和掃描出的三維模型；

所述后處理部分是對實時處理部分中采集的數據進行二次處理，以得到重建后的三維數據。

2.根據權利要求1所述的三維成像方法，其特征在于：所述實時處理部分包括如下步驟：

步驟一，初始處理；相機在三維掃描過程的每個獨立時刻，采集到一幀二維圖像并分成左右兩幅圖像或者上下兩幅圖像，通過圖像處理方法處理左右兩幅圖像或者上下兩幅圖像以得到密集三維點云，同時，搜索含有二維信息的粗略特征點，然后通過增加特征信息得到更細化的特征點，最后通過圖像處理方法得到更細化的特征點的三維坐標，并進入步驟二；

步驟二，恢復相機位置；先分析當前幀的特征點情況，然后判斷特征點數目是否足夠以及包含的特征信息是否豐富；如果否則拋棄當前幀并繼續(xù)采集下一幀圖像，如果是則將當前幀里的特征點與最后一個已知相機位置采集到的圖像中的特征點進行特征比對，并判斷是否有足夠的特征點匹配并得到粗略的相機位置，如果否則增大已知相機位置的搜索范圍，或拋棄當前幀如果已經是最大搜索范圍，如果是則進入步驟三，

步驟三，細化相機位置并合并三維點云；先扭曲當前幀并與匹配的已知幀再次對比，得到更精確的相機位置，然后將當前幀合并到整體坐標系并實時顯示三維數據，同時將當前幀的特征點加入特征點庫。

3.根據權利要求1所述的三維成像方法，其特征在于：所述后處理部分包括如下步驟：

步驟一，隨機選定一幀作為空間上的根節(jié)點；

步驟二，以根節(jié)點為圓心，從近到遠逐漸搜索空間內各幀與根節(jié)點的特征點進行對比；

步驟三，判斷各幀是否與根節(jié)點存在能夠進行互相關比對的匹配的特征點，如果是則進入步驟四，如果否則進入步驟五；

步驟四，標記此幀為根節(jié)點的相鄰幀，扭曲所述相鄰幀并與根節(jié)點進行互相關比對，然后返回步驟三；

步驟五，標記此幀為根節(jié)點的子節(jié)點，以各子節(jié)點為圓心，從近到遠逐漸搜索各子節(jié)點的相鄰幀和子節(jié)點，直到空間內所有的幀都被搜索到并被標記為相鄰幀或子節(jié)點，然后進入步驟六；

步驟六，各相鄰幀的實時位置通過扭曲與子節(jié)點或根節(jié)點進行互相關比對，得到后處理位置，同時各相鄰幀的三維點云也使用后處理位置與子節(jié)點進行比對和平均，從而合并成以子節(jié)點為中心的三維點云，各子節(jié)點合并得到的三維點云通過與根節(jié)點比對和平均后合并成三維模型。