[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于激光的3D四維數(shù)據(jù)采集方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810152236.5
• 申請(qǐng)日: 2018-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108492357A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左忠斌;左達(dá)宇;張艷梅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天目愛(ài)視（北京）科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T17/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T17/00
• 代理公司: 北京智乾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11552
• 代理人: 華冰

1.一種基于激光的3D四維數(shù)據(jù)采集方法，包括：

步驟1，獲取當(dāng)前采集位置的激光掃描模塊的激光器發(fā)射的激光束投射到目標(biāo)物體反射到所述激光掃描模塊的相機(jī)上，所述相機(jī)拍攝到的所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)；

步驟2，對(duì)所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，判斷所述目標(biāo)物體是否在預(yù)定的位置；

步驟3，在判斷所述目標(biāo)物體在預(yù)定的位置的情況下，依次向所述激光掃描模塊發(fā)送多個(gè)移動(dòng)指令，指示所述激光掃描模塊變更采集位置；

步驟4，獲取所述相機(jī)在變更到的各個(gè)采集位置拍攝到的所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)所述各個(gè)采集位置拍攝到的所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，生成所述目標(biāo)物體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

步驟5，從所述目標(biāo)物體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取所述目標(biāo)物體的特征點(diǎn)云信息，并根據(jù)提取的所述特征點(diǎn)云信息，進(jìn)行特征點(diǎn)距離標(biāo)定；

步驟6，基于所述特征點(diǎn)距離標(biāo)定得到的標(biāo)定距離，對(duì)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，得到所述目標(biāo)物體的3D四維模型數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在判斷所述目標(biāo)物體不在預(yù)定的位置的情況下，所述方法還包括：

根據(jù)對(duì)所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行定位的結(jié)果，確定承載所述目標(biāo)物體的承載設(shè)備需要移動(dòng)的方向；

向所述承載設(shè)備發(fā)送控制指令，指示所述承載設(shè)備向所述需要移動(dòng)的方向移動(dòng)，返回步驟1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述目標(biāo)物體包括：人體的面部和/或頭部。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，步驟2中判斷所述目標(biāo)物體是否在預(yù)定的位置，包括：對(duì)所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，判斷所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)所描述的人體的面部和/頭部的輪廓是否完整，如果完整，則確定所述目標(biāo)物體在預(yù)定的位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，在步驟1之后，所述方法還包括：將所述相機(jī)拍攝到的所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到引導(dǎo)顯示屏顯示。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述目標(biāo)物體包括：人體的手部。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述人體的手部包括：指部和/或掌部。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟2中判斷所述目標(biāo)物體是否在預(yù)定的位置，包括：根據(jù)所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前的采集部位進(jìn)行識(shí)別，判斷所述當(dāng)前的所述采集部位是否為手部，如果是，則確定所述目標(biāo)物體在預(yù)定的位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，依次向所述激光掃描模塊發(fā)送多個(gè)移動(dòng)指令，指示所述激光掃描模塊變更采集位置，包括：依次向所述激光掃描模塊發(fā)送多個(gè)移動(dòng)指令，指示所述激光掃描模塊分別變更多個(gè)采集角度對(duì)所述采集部位進(jìn)行掃描采集；所述步驟5包括：

分別對(duì)從各個(gè)采集位置掃描到的所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，其中，所述預(yù)處理包括以下至少之一：降噪處理、平滑處理、和可視化處理；

分別從預(yù)處理后的各個(gè)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取所述目標(biāo)物體的特征點(diǎn)云信息；

根據(jù)所述特征點(diǎn)云信息，標(biāo)定特征點(diǎn)的距離，得到所述目標(biāo)物體的3D四維模型的基礎(chǔ)尺寸。

10.一種基于激光的3D四維數(shù)據(jù)采集裝置，包括：

圖像數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取當(dāng)前采集位置的激光掃描模塊的激光器發(fā)射的激光束投射到目標(biāo)物體反射到所述激光掃描模塊的相機(jī)上，所述相機(jī)拍攝到的所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)；

定位模塊，用于對(duì)所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，判斷所述目標(biāo)物體是否在預(yù)定的位置；

移動(dòng)控制模塊，用于在判斷所述目標(biāo)物體在預(yù)定的位置的情況下，依次向所述激光掃描模塊發(fā)送多個(gè)移動(dòng)指令，指示所述激光掃描模塊變更采集位置；

點(diǎn)云生成模塊，用于獲取所述相機(jī)在變更到的各個(gè)采集位置拍攝到的所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)所述各個(gè)采集位置拍攝到的所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，生成所述目標(biāo)物體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

距離標(biāo)定模塊，用于從所述目標(biāo)物體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取所述目標(biāo)物體的特征點(diǎn)云信息，并根據(jù)提取的所述特征點(diǎn)云信息，進(jìn)行特征點(diǎn)距離標(biāo)定；

3D合成模塊960，用于基于所述特征點(diǎn)距離標(biāo)定得到的標(biāo)定距離，對(duì)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，得到所述目標(biāo)物體的3D四維模型數(shù)據(jù)；

移動(dòng)控制模塊，還用于在判斷所述目標(biāo)物體不在預(yù)定的位置的情況下，根據(jù)對(duì)所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行定位的結(jié)果，確定承載所述目標(biāo)物體的承載設(shè)備需要移動(dòng)的方向，并向所述承載設(shè)備發(fā)送控制指令，指示所述承載設(shè)備向所述需要移動(dòng)的方向移動(dòng)，然后觸發(fā)所述圖像數(shù)據(jù)獲取模塊；所述目標(biāo)物體包括：人體的面部和/或頭部；

所述定位模塊通過(guò)以下方式判斷所述目標(biāo)物體是否在預(yù)定的位置：對(duì)所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，判斷所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)所描述的人體的面部和/頭部的輪廓是否完整，如果完整，則確定所述目標(biāo)物體在預(yù)定的位置；還包括：引導(dǎo)顯示模塊，用于將所述相機(jī)拍攝到的所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到引導(dǎo)顯示屏顯示；所述目標(biāo)物體包括：人體的手部，所述人體的手部包括：指部和/或掌部；

所述定位模塊通過(guò)以下方式判斷所述目標(biāo)物體是否在預(yù)定的位置：根據(jù)所述目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前的采集部位進(jìn)行識(shí)別，判斷所述當(dāng)前的所述采集部位是否為手部，如果是，則確定所述目標(biāo)物體在預(yù)定的位置；所述移動(dòng)控制模塊按照以下方式依次向所述激光掃描模塊發(fā)送多個(gè)移動(dòng)指令：依次向所述激光掃描模塊發(fā)送多個(gè)移動(dòng)指令，指示所述激光掃描模塊分別變更多個(gè)采集角度對(duì)所述采集部位進(jìn)行掃描采集；所述距離標(biāo)定模塊通過(guò)以下方式進(jìn)行距離標(biāo)定：

分別對(duì)從各個(gè)采集位置掃描到的所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，其中，所述預(yù)處理包括以下至少之一：降噪處理、平滑處理、和可視化處理；

分別從預(yù)處理后的各個(gè)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取所述目標(biāo)物體的特征點(diǎn)云信息；根據(jù)所述特征點(diǎn)云信息，標(biāo)定特征點(diǎn)的距離，得到所述目標(biāo)物體的3D四維模型的基礎(chǔ)尺寸。