[發(fā)明專利]物體三維重建方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710071348.3
• 申請(qǐng)日: 2017-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN106934861B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃勝;梁國遠(yuǎn);王韻陶;王燦;吳新宇;關(guān)雁銘;馮亞春;程新景;何勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06T17/30
• 分類號(hào): G06T17/30;G06T7/70
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 陽開亮

本發(fā)明適用于三維重建技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種物體三維重建方法及裝置。該裝置包括：第一光線捕捉模塊、第二光線捕捉模塊、光線生成模塊、標(biāo)靶和處理模塊；在光線生成模塊射出的光線的方向上，標(biāo)靶為雙層或多層的閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在光線生成模塊和目標(biāo)物體之間；光線生成模塊用于生成源光線，以使源光線通過標(biāo)靶投向目標(biāo)物體以及反射至第一光線捕捉模塊；第二光線捕捉模塊用于捕捉目標(biāo)物體反射的第二光線；處理模塊用于根據(jù)第一光線捕捉模塊捕捉到的第一光線和第二光線捕捉模塊捕捉到的第二光線對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行三維重建。該裝置能夠增強(qiáng)抗外界環(huán)境擾動(dòng)的干擾，外界的震動(dòng)導(dǎo)致的標(biāo)靶或者光線生成模塊的小幅移動(dòng)并不會(huì)影響測(cè)量精度，測(cè)量精度較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于三維重建技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種物體三維重建方法及裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代工業(yè)中,傳統(tǒng)的測(cè)量設(shè)備,如三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、卡尺、千分尺等,因測(cè)量速度慢、效率低,已不能適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的需要。而計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)技術(shù)以其非接觸、快速、高精度、自動(dòng)化程度高等諸多優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)方法包括基于單攝像頭結(jié)合結(jié)構(gòu)光的方法、雙目視覺方法和投影儀配合攝像機(jī)方法等。目前用于采集實(shí)物表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)的方法基本可以分為兩大類：接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量。非接觸式測(cè)量包括激光掃描法和莫爾條紋法。

發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的激光掃描法存在以下不足：需提前對(duì)整個(gè)測(cè)量裝置進(jìn)行精確標(biāo)定，一旦裝置內(nèi)部元件位置發(fā)生輕微移動(dòng)，則需要重新送回原廠標(biāo)定，測(cè)量精度低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種物體三維重建方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中需提前對(duì)整個(gè)測(cè)量裝置進(jìn)行精確標(biāo)定且在裝置內(nèi)部元件位置發(fā)生輕微移動(dòng)時(shí)需重新標(biāo)定的問題。

本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供了一種物體三維重建裝置，包括：第一光線捕捉模塊、第二光線捕捉模塊、光線生成模塊、標(biāo)靶和處理模塊；

在所述光線生成模塊射出的光線的方向上，所述標(biāo)靶為雙層或多層的閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述光線生成模塊和目標(biāo)物體之間；

所述光線生成模塊，用于生成源光線，以使所述源光線通過所述標(biāo)靶投向所述目標(biāo)物體以及反射至所述第一光線捕捉模塊；

所述第二光線捕捉模塊，用于捕捉所述目標(biāo)物體反射的第二光線；

所述處理模塊，用于根據(jù)所述第一光線捕捉模塊捕捉到的第一光線和所述第二光線捕捉模塊捕捉到的所述第二光線對(duì)所述目標(biāo)物體進(jìn)行三維重建。

本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供了一種物體三維重建方法，包括：

根據(jù)第一光線和第二光線，標(biāo)定第一光線捕捉模塊的第一內(nèi)參數(shù)和第二光線捕捉模塊的第二內(nèi)參數(shù)；

根據(jù)所述第一內(nèi)參數(shù)和所述第二內(nèi)參數(shù)，得出所述第一光線捕捉模塊和所述第二光線捕捉模塊之間的位置關(guān)系；

根據(jù)光線生成模塊生成的源光線與標(biāo)靶的交界線確定光平面；

根據(jù)所述光平面和所述第一光線捕捉模塊和所述第二光線捕捉模塊之間的位置關(guān)系對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行三維重建。

本發(fā)明實(shí)施例相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的有益效果：本發(fā)明實(shí)施例采取在所述光線生成模塊射出的光線的方向上為雙層或多層的閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)的標(biāo)靶，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)標(biāo)定線結(jié)構(gòu)光平面與光線捕捉模塊坐標(biāo)系的關(guān)系，能夠增強(qiáng)抗外界環(huán)境擾動(dòng)的干擾，外界的震動(dòng)導(dǎo)致的標(biāo)靶或者光線生成模塊的小幅移動(dòng)并不會(huì)影響測(cè)量精度，測(cè)量精度較高，且不需要定期重新標(biāo)定，從而能夠大大拓展適用范圍，尤其對(duì)于多震動(dòng)環(huán)境。

附圖說明