[發明專利]三維圖像采集方法及裝置

有效

• 申請號: 201610917877.6
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106524909B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 范浩強
• 申請（專利權）人: 北京曠視科技有限公司;北京邁格威科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24;G01C11/04
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉;卜璐璐

1.一種三維圖像采集方法，其特征在于，所述三維圖像采集方法包括：

接收多個圖像傳感器針對同一對象分別在分布不同的多組光源下采集的圖像；

對不同圖像傳感器在同組光源下采集的圖像進行圖像匹配；

基于所述圖像匹配的結果對同一圖像傳感器在不同組光源下采集的圖像進行光度法向計算，其中，基于所述圖像匹配的結果，計算所述同一傳感器在一組光源下采集的圖像中的像素的初步深度值和初步三維坐標，并且根據所述像素的初步深度值和初步三維坐標，計算所述像素對應的光度法向；以及

基于所述圖像匹配的結果和所述光度法向計算的結果，獲得所述對象的三維圖像，其中，位于(x，y)處的像素所對應的三維圖像坐標為(x/f*R(x，y)，y/f*R(x，y)，R(x，y))，f為已知參數，R(x，y)通過求解如下最小二乘問題而求得：argmin_R(w∑_x，y(R(x，y)-Z(x，y))²+(N_z(x，y)(R(x，y)-R(x+1，y))-N_x(x，y))²+(N_z(x，y)(R(x，y)-R(x，y+1))-N_y(x，y))²)，其中，Z表示所述初步深度值，N表示所述光度法向。

2.根據權利要求1所述的三維圖像采集方法，其特征在于，所述多組光源包括兩組光源，所述多個圖像傳感器包括兩個圖像傳感器。

3.根據權利要求2所述的三維圖像采集方法，其特征在于，所述兩組光源中的第一組光源包括分布在所述兩個圖像傳感器之間的白光發光裝置，所述兩組光源中的第二組光源包括發散地分布在所述兩個圖像傳感器周圍的紅光發光裝置、綠光發光裝置和藍光發光裝置。

4.根據權利要求1-3中的任一項所述的三維圖像采集方法，其特征在于，所述三維圖像采集方法還包括：將所接收的圖像計算為去除背景光的圖像，以用于所述圖像匹配和所述光度法向計算。

5.根據權利要求1-3中的任一項所述的三維圖像采集方法，其特征在于，所述對象為人臉，并且所述三維圖像采集方法還包括：對所接收的圖像進行人臉檢測，得到人臉區域圖像，以用于根據所述圖像匹配和所述光度法向計算的結果獲得所述人臉的三維圖像。

6.一種三維圖像采集裝置，其特征在于，所述三維圖像采集裝置包括：

接收模塊，用于接收多個圖像傳感器針對同一對象分別在分布不同的多組光源下采集的圖像；

圖像匹配模塊，用于對不同圖像傳感器在同組光源下采集的圖像進行圖像匹配；

光度法向計算模塊，用于基于所述圖像匹配的結果對同一圖像傳感器在不同組光源下采集的圖像進行光度法向計算，其中，基于所述圖像匹配的結果，計算所述同一傳感器在一組光源下采集的圖像中的像素的初步深度值和初步三維坐標，并且根據所述像素的初步深度值和初步三維坐標，計算所述像素對應的光度法向；以及

三維圖像獲得模塊，用于基于所述圖像匹配的結果和所述光度法向計算的結果，獲得所述對象的三維圖像，其中，位于(x，y)處的像素所對應的三維圖像坐標為(x/f*R(x，y)，y/f*R(x，y)，R(x，y))，f為已知參數，R(x，y)通過求解如下最小二乘問題而求得：argmin_R(w∑_xy(R(x，y)-Z(x，y))²+(N_z(x，y)(R(x，y)-R(x+1，y))-N_x(x，y))²+(N_z(x，y)(R(x，y)-R(x，y+1)))-N_y(x，y)²)，其中，Z表示所述初步深度值，N表示所述光度法向。

7.根據權利要求6所述的三維圖像采集裝置，其特征在于，所述多組光源包括兩組光源，所述多個圖像傳感器包括兩個圖像傳感器。