[發明專利]三維數據擷取方法及其系統

有效

• 申請號: 201310750111.X
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104574350B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 林宗翰
• 申請（專利權）人: 林宗翰
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

1.一種三維數據擷取方法，其特征在于，用于擷取受測物體的三維數據，該三維數據擷取方法包括：

投射激光于該受測物體的表面上的多個區域，以在每一所述區域分別產生多個特征點，其中該激光投射于每一所述區域相對于水平方向以及垂直方向的移動速度、轉動姿態以及反復掃描的次數關聯于該受測物體的該表面的輪廓復雜度，其中該激光為線光源所投射，每一所述區域為直線狀區域或曲線狀區域，每一所述特征點為亮點；

針對每一所述區域，同步自第一方向以及第二方向擷取該受測物體與所述特征點，以產生對應于該第一方向的第一物體圖像以及對應于該第二方向的第二物體圖像；

針對每一所述區域，將該第一物體圖像以及該第二物體圖像進行處理，以取得該第一物體圖像以及該第二物體圖像中所述特征點的二維坐標，包括：

分別將該第一物體圖像以及該第二物體圖像進行反扭曲運算，以產生第一修正物體圖像以及第二修正物體圖像，其中，針對每一所述區域，分別將該第一物體圖像以及該第二物體圖像進行該反扭曲運算，以產生該第一修正物體圖像以及該第二修正物體圖像的步驟包括：

針對每一所述區域，根據第一鏡頭變形參數以及第二鏡頭變形參數，分別將該第一物體圖像以及該第二物體圖像進行該反扭曲運算，

以產生該第一修正物體圖像以及該第二修正物體圖像；

取得多個第一特征點以及多個第二特征點的二維坐標，其中所述第一特征點為該第一修正物體圖像中的所述特征點，所述第二特征點為該第二修正物體圖像中的所述特征點，每一所述第一特征點以及每一所述第二特征點為每一水平線上的最亮點，每一所述第一特征點以及每一所述第二特征點在該垂直方向的數值為整數，每一所述第一特征點以及每一所述第二特征點在該水平方向的數值為參考該第一修正物體圖像以及該第二修正物體圖像的所有像素的亮度值的高斯分布所獲得并且為浮點數；以及

根據每一所述第一特征點以及每一所述第一特征點所對應的第一極線，自該第二修正物體圖像中取得每一所述第一特征點的對應點的二維坐標，以及根據每一所述第二特征點以及每一所述第二特征點所對應的第二極線，自該第一修正物體圖像中取得每一所述第二特征點的對應點的二維坐標，其中每一所述第一特征點的對應點是在所述第一極線與所述第二特征點的其中之二之間的連接線的交集點，

其中，在針對每一所述區域，將該第一物體圖像以及該第二物體圖像進行處理，以取得該第一物體圖像以及該第二物體圖像中所述特征點的二維坐標的步驟之前，該三維數據擷取方法還包括：

自該第一方向以及該第二方向擷取校正物的圖像，以產生對應于該第一方向的第一校正圖像以及對應于該第二方向的第二校正圖像；以及

將該第一校正圖像以及該第二校正圖像進行處理，以產生對應于該第一校正圖像的第一內部參數、第一外部參數、該第一鏡頭變形參數以及對應于該第二校正圖像的第二內部參數、第二外部參數、該第二鏡頭變形參數，其中該第一外部參數與該第二外部參數同時對應于坐標系統；以及

根據每一所述區域所對應的該第一物體圖像以及該第二物體圖像中所述特征點的二維坐標，獲得該受測物體的三維數據，

其中，根據每一所述區域所對應的該第一物體圖像以及該第二物體圖像中所述特征點的二維坐標，獲得該受測物體的三維數據的步驟包括：

根據第一投影矩陣、第二投影矩陣、每一所述區域所對應的所述第一特征點的二維坐標、每一所述區域所對應的所述第一特征點的所述對應點的二維坐標、每一所述區域所對應的所述第二特征點的二維坐標、每一所述區域所對應的所述第二特征點的所述對應點的二維坐標，獲得該受測物體的三維數據，其中該第一投影矩陣為該第一內部參數與該第一外部參數所組合而成的矩陣，該第二投影矩陣為該第二內部參數與該第二外部參數所組合而成的矩陣。

2.根據權利要求1所述的三維數據擷取方法，其特征在于，在根據每一所述區域所對應的該第一物體圖像以及該第二物體圖像中所述特征點的二維坐標，獲得該受測物體的三維數據的步驟之后，該三維數據擷取方法還包括：

根據該受測物體的三維數據，產生多個三角網格，據以建構該受測物體的三維模型。