[發(fā)明專利]基于結(jié)構(gòu)光的三維圖像重建方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711344608.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108122254B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋展;曾海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06T7/73
• 分類號(hào): G06T7/73;G06T15/00;G06T3/00
• 代理公司: 深圳智趣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44486
• 代理人: 王策

1.一種基于結(jié)構(gòu)光的三維圖像重建方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：當(dāng)接收到用戶輸入的物體三維圖像重建請(qǐng)求時(shí)，提取輸入的物體編碼圖像的主編碼特征點(diǎn)，所述物體編碼圖像中的編碼元素圖形具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性且包含預(yù)設(shè)數(shù)量的輔助編碼 特征點(diǎn)；

根據(jù)所述物體編碼圖像的主編碼特征點(diǎn)，構(gòu)建所述主編碼特征點(diǎn)的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，根據(jù)所述拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)提取所述物體編碼圖像中包括的所有編碼元素圖像；

使用預(yù)設(shè)的角點(diǎn)檢測(cè)算法對(duì)每個(gè)所述編碼元素圖像中的圖形特征點(diǎn)的初始位置進(jìn)行定位，根據(jù)所述初始位置以及所述編碼元素圖像的灰度值計(jì)算所述編碼元素圖像的輔助編碼特征點(diǎn)；

根據(jù)所述主編碼特征點(diǎn)和所有所述編碼元素圖像的輔助編碼特征點(diǎn)，使用預(yù)先訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述所有編碼元素圖像進(jìn)行識(shí)別；根據(jù)預(yù)設(shè)的極線編碼策略，將識(shí)別到得的每個(gè)所述編碼元素圖像對(duì)應(yīng)的編碼信息與預(yù)先存儲(chǔ)的編碼圖案對(duì)應(yīng)的編碼信息進(jìn)行匹配，以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的主編碼特征點(diǎn)及輔助編碼特征點(diǎn)的解碼；

根據(jù)預(yù)先獲取的三維圖像重建系統(tǒng)標(biāo)定參數(shù)和所述匹配得到的解碼信息對(duì)所述物體進(jìn)行三維圖像重建，以得到所述物體的三維圖像；

在提取輸入的物體編碼圖像的主編碼特征點(diǎn)的步驟之前，所述方法還包括：

對(duì)具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性且包含預(yù)設(shè)數(shù)量特征點(diǎn)的編碼元素圖形進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以得到所述編碼元素的多個(gè)碼字圖形；

使用所述多個(gè)碼字圖形和黑、白背景進(jìn)行組合，分別生成對(duì)應(yīng)的編碼元素圖像；

根據(jù)所述極線編碼策略，使用所述編碼元素圖像以預(yù)設(shè)的編碼窗口沿著極線方向進(jìn)行編碼，以得到預(yù)設(shè)分辨率的投影用編碼圖像；

將所述投影用編碼圖像投射到所述物體上。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)預(yù)先獲取的三維圖像重建系統(tǒng)標(biāo)定參數(shù)和所述匹配得到的解碼信息對(duì)所述物體進(jìn)行三維圖像重建的步驟之前，所述方法還包括：

采用張正友相機(jī)標(biāo)定法對(duì)所述三維圖像重建系統(tǒng)中的攝像頭和投影設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，以獲取所述攝像頭和所述投影設(shè)備的標(biāo)定參數(shù)；

根據(jù)獲取的所述攝像頭以及所述投影設(shè)備的標(biāo)定參數(shù)，計(jì)算所述攝像頭和投影設(shè)備之間的位置關(guān)系參數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提取輸入的物體編碼圖像的主編碼特征點(diǎn)的步驟，包括：

對(duì)所述物體編碼圖像的像素進(jìn)行模板卷積，根據(jù)所述模板卷積結(jié)果獲取所述物體編碼圖像的候選主編碼特征點(diǎn)；

計(jì)算每個(gè)所述候選主編碼特征點(diǎn)的對(duì)稱程度，將所述對(duì)稱程度少于預(yù)設(shè)閾值的候選主編碼特征點(diǎn)剔除，以得到所述物體編碼圖像的主編碼特征點(diǎn)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用預(yù)先訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述所有編碼元素圖像進(jìn)行識(shí)別的步驟之前，所述方法還包括：

獲取預(yù)設(shè)數(shù)量的、具有不同顏色、紋理、光照和場(chǎng)景的物體編碼圖像樣本；

使用每幅所述物體編碼圖像樣本對(duì)預(yù)先建立的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，以得到所述訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。