[發(fā)明專利]一種三維重建方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610900025.6
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN107958481A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李陽勤;王超;毛慧;李杰;浦世亮
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州海康威視數(shù)字技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11413
• 代理人: 項京,馬敬

1.一種三維重建方法，其特征在于，包括：

獲取目標(biāo)場景的至少兩個當(dāng)前點(diǎn)云；

根據(jù)預(yù)先確定的每個當(dāng)前點(diǎn)云所在的坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系，將所述至少兩個當(dāng)前點(diǎn)云變換至同一個坐標(biāo)系；

將變換至同一個坐標(biāo)系的各個當(dāng)前點(diǎn)云進(jìn)行融合，得到融合后的點(diǎn)云；

根據(jù)融合后的點(diǎn)云進(jìn)行曲面重建，得到三維模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取目標(biāo)場景的至少兩個當(dāng)前點(diǎn)云的步驟包括：

獲取至少兩臺采集設(shè)備針對目標(biāo)場景采集的當(dāng)前幀圖像；

將每個當(dāng)前幀圖像分別轉(zhuǎn)化為一個當(dāng)前點(diǎn)云。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，確定每個當(dāng)前點(diǎn)云所在的坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系的過程包括：

獲取每臺采集設(shè)備同一時刻采集的一幀圖像；

確定所獲取的每一幀圖像中的特征點(diǎn)；

根據(jù)每個特征點(diǎn)在其所屬的圖像中的坐標(biāo)，確定所獲取的每一幀圖像所在的坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系；

根據(jù)所述每一幀圖像所在的坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系，確定每個當(dāng)前點(diǎn)云所在的坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將變換至同一個坐標(biāo)系的每個當(dāng)前點(diǎn)云進(jìn)行融合的步驟包括：

在變換后的坐標(biāo)系中確定每個匹配點(diǎn)對，其中，所述匹配點(diǎn)對中包含每個當(dāng)前點(diǎn)云中的一個點(diǎn)；

針對每個匹配點(diǎn)對，將所述匹配點(diǎn)對進(jìn)行融合，得到該匹配點(diǎn)對對應(yīng)的一個融合后的點(diǎn)；

將所述融合后的點(diǎn)替換對應(yīng)的所述匹配點(diǎn)對中的每個點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)先確定的每個當(dāng)前點(diǎn)云所在的坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系，將所述至少兩個當(dāng)前點(diǎn)云變換至同一個坐標(biāo)系，包括：

利用第一預(yù)設(shè)算法，對所述至少兩個當(dāng)前點(diǎn)云進(jìn)行去噪處理和/或簡化處理；

將每個去噪處理和/或簡化處理后的當(dāng)前點(diǎn)云變換至同一個坐標(biāo)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)融合后的點(diǎn)云進(jìn)行曲面重建，得到三維模型的步驟，包括：

利用第二預(yù)設(shè)算法，構(gòu)建所述融合后的點(diǎn)云對應(yīng)的網(wǎng)格模型；

根據(jù)所述融合后的點(diǎn)云中包含的顏色信息，對所述網(wǎng)格模型進(jìn)行紋理映射，得到重建后的曲面；

所有重建后的曲面構(gòu)成三維模型。

7.一種三維重建裝置，其特征在于，包括：

第一獲取模塊，用于獲取目標(biāo)場景的至少兩個當(dāng)前點(diǎn)云；

變換模塊，用于根據(jù)預(yù)先確定的每個當(dāng)前點(diǎn)云所在的坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系，將所述至少兩個當(dāng)前點(diǎn)云變換至同一個坐標(biāo)系；

融合模塊，用于將變換至同一個坐標(biāo)系的各個當(dāng)前點(diǎn)云進(jìn)行融合，得到融合后的點(diǎn)云；

重建模塊，用于根據(jù)融合后的點(diǎn)云進(jìn)行曲面重建，得到三維模型。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一獲取模塊，具體用于：

獲取至少兩臺采集設(shè)備針對目標(biāo)場景采集的當(dāng)前幀圖像；

將每個當(dāng)前幀圖像分別轉(zhuǎn)化為一個當(dāng)前點(diǎn)云。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

第二獲取模塊，用于獲取每臺采集設(shè)備同一時刻采集的一幀圖像；

第一確定模塊，用于確定所獲取的每一幀圖像中的特征點(diǎn)；

第二確定模塊，用于根據(jù)每個特征點(diǎn)在其所屬的圖像中的坐標(biāo)，確定所獲取的每一幀圖像所在的坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系；

第三確定模塊，用于根據(jù)所述每一幀圖像所在的坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系，確定每個當(dāng)前點(diǎn)云所在的坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述融合模塊，包括：

確定子模塊，用于在變換后的坐標(biāo)系中確定每個匹配點(diǎn)對，其中，所述匹配點(diǎn)對中包含每個當(dāng)前點(diǎn)云中的一個點(diǎn)；

融合子模塊，用于針對每個匹配點(diǎn)對，將所述匹配點(diǎn)對進(jìn)行融合，得到該匹配對對應(yīng)的一個融合后的點(diǎn)；

替換子模塊，用于將所述融合后的點(diǎn)替換對應(yīng)的所述匹配點(diǎn)對中的每個點(diǎn)。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述變換模塊，具體用于：

利用第一預(yù)設(shè)算法，對所述至少兩個當(dāng)前點(diǎn)云進(jìn)行去噪處理和/或簡化處理；

將每個去噪處理和/或簡化處理后的當(dāng)前點(diǎn)云變換至同一個坐標(biāo)系。

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述重建模塊，具體用于：

利用第二預(yù)設(shè)算法，構(gòu)建所述融合后的點(diǎn)云對應(yīng)的網(wǎng)格模型；

根據(jù)所述融合后的點(diǎn)云中包含的顏色信息，對所述網(wǎng)格模型進(jìn)行紋理映射，得到重建后的曲面；

所有重建后的曲面構(gòu)成三維模型。