[發明專利]3D掃描中自適應變焦的方法、裝置、移動終端及存儲介質

在審

• 申請號: 201710568650.X
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107277359A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 龔冰冰
• 申請（專利權）人: 深圳市魔眼科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G01B11/25;G06T7/521
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于3D掃描技術領域，尤其涉及一種3D掃描中自適應變焦的方法、裝置、移動終端及存儲介質。

背景技術

傳統的3D掃描儀一般采用定焦攝像頭進行圖像采集，而工業攝像頭的分辨率相對于現有手機像素不是太高，而數據處理的主機都是性能較高的PC電腦，所以一般直接采用原始分辨率的圖像進行處理。相比之下，基于手機等移動終端的3D掃描系統其運算能力相對較弱，需要采用較小的分辨率圖像，而為了實時采集圖像，3D掃描系統的移動終端都使用預覽圖像作為輸入圖像，而預覽圖像是攝像頭原始圖像進行了降采樣的圖像。

現有基于移動終端的3D掃描系統中，都是采用恒定焦距獲取預覽圖像，若待掃描物體較小或者待掃描物體不規則時，則預覽圖像中待掃描物體因為占比太小而分辨率太低，最終得到的3D的模型精度差。

發明內容

本發明實施例提供了一種3D掃描中自適應變焦的方法、裝置、移動終端及存儲介質，旨在解決現有基于移動終端的3D掃描系統中，都是采用恒定焦距獲取預覽圖像，若待掃描物體較小或者待掃描物體不規則時，則預覽圖像中待掃描物體因為占比太小而分辨率太低，最終得到的3D的模型精度差的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種3D掃描中自適應變焦的方法，適用于3D掃描系統中完成3D掃描的移動終端，所述移動終端配置有攝像頭，所述方法包括：

接收掃描指令，啟動攝像頭對掃描物體進行圖像預覽；

獲取掃描物體的當前預覽圖像；

根據上一幀的預覽圖像和當前預覽圖像，通過動態輪廓檢測獲取當前掃描物體的外接矩形框，計算所述外接矩形框在當前預覽圖像中的當前占比；

根據所述當前占比，調整攝像頭對外接矩形框內掃描物體的數字變焦倍率。

進一步地，所述根據上一幀的預覽圖像和當前預覽圖像，通過動態輪廓檢測獲取當前掃描物體的外接矩形框，計算所述外接矩形框在當前預覽圖像中的當前占比具體：

將當前預覽圖像歸一化到攝像頭的最大視場角畫面中；

將歸一化后的當前預覽圖像與上一幀的預覽圖像進行差分，獲得掃描物體的外輪廓；

根據所述掃描物體的外輪廓，獲取掃描物體的外接矩形框；

計算所述外接矩形框和當前預覽視圖的水平方向的占比及垂直方向的占比，將所述水平方向的占比及垂直方向的占比中最大者作為當前占比。

進一步地，所述根據所述當前占比，調整攝像頭對外接矩形框內掃描物體的數字變焦倍率具體：

判斷所述當前占比與預設占比最大閾值和預設占比最小閾值的大小關系；

如果所述當前占比大于預設占比最大閾值，則縮小當前預覽圖像對應的數字變焦倍率；

如果所述當前占比小于等于預設占比最大閾值，且大于等于預設占比最小閾值，則保持當前預覽圖像對應的數字變焦倍率；

如果所述當前占比小于預設占比最小閾值，則增大當前預覽圖像對應的數字變焦倍率。

進一步地，所述3D掃描系統還包括激光，所述根據所述當前占比，調整攝像頭對外接矩形框內掃描物體的數字變焦倍率之后，所述方法還包括：

獲取激光在掃描物體上投射的激光條區域，提取激光條區域的中心線上若干個2D坐標；

將所述若干個2D坐標轉換為攝像頭坐標系下的若干個3D坐標并存儲為3D點云；

存儲外接矩形框內的圖像，將當前預覽圖像作為上一幀預覽圖像，待掃描物體旋轉之后，獲取下一幀預覽圖像作為當前預覽圖像；

待完成360度掃描之后，將所述3D點云進行三角化，生成掃描物體的3D模型。

進一步地，所述獲取激光在掃描物體上投射的激光條區域，提取激光條區域的中心線上若干個2D坐標之后，所述方法還包括：

將獲取得若干個2D坐標映射到最大視場角下對應的2D坐標。

第二方面，本發明實施例提供了一種3D掃描中自適應變焦的裝置，適用于3D掃描系統中完成3D掃描的移動終端，所述移動終端配置有攝像頭，所述裝置包括：

掃描啟動單元，用于接收掃描指令，啟動攝像頭對掃描物體進行圖像預覽；

圖像獲取單元，用于獲取掃描物體的當前預覽圖像；

占比獲取單元，用于根據上一幀的預覽圖像和當前預覽圖像，通過動態輪廓檢測獲取當前掃描物體的外接矩形框，計算所述外接矩形框在當前預覽圖像中的當前占比；

數字變焦單元，用于根據所述當前占比，調整攝像頭對外接矩形框內掃描物體的數字變焦倍率。

進一步地，所述占比獲取單元具體：