[實(shí)用新型]三維模型重建系統(tǒng)以及用于該系統(tǒng)的環(huán)形圖像采集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820436520.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208705936U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐正君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華智業(yè)（北京）科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00;H04N5/232;H04N5/247;H04N1/04
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 曾世驍;蘇銀虹

本實(shí)用新型提供了一種三維模型重建系統(tǒng)以及用于該系統(tǒng)的環(huán)形圖像采集裝置，所述系統(tǒng)包括：環(huán)形圖像采集裝置，包括環(huán)繞被拍攝對(duì)象的支撐設(shè)備和安裝在支撐設(shè)備上的多個(gè)攝像頭和多個(gè)三維掃描儀，被配置用于分別通過(guò)所述多個(gè)攝像頭和所述多個(gè)三維掃描儀來(lái)采集被拍攝對(duì)象的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)，其中，所述目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)包括由所述多個(gè)攝像頭采集的二維圖像數(shù)據(jù)和所述多個(gè)三維掃描儀采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；中央處理設(shè)備，被配置用于控制所述環(huán)形圖像采集裝置對(duì)被拍攝對(duì)象的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)采集得到的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以完成三維模型的重建。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)透明和高反光物體的三維模型的快速掃描和重建。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及三維模型重建技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種三維模型重建系統(tǒng)以及用于該系統(tǒng)的環(huán)形圖像采集裝置。

背景技術(shù)

隨著三維建模技術(shù)的快速發(fā)展，三維模型重建成為三維建模技術(shù)中相對(duì)活躍的研究領(lǐng)域。三維模型重建包括主動(dòng)式的“基于深度傳感器的三維重建”和被動(dòng)式的“基于圖像的三維重建”，其中，基于深度傳感器的三維重建是利用深度傳感器發(fā)射激光，不受環(huán)境光照影響的特性，能夠準(zhǔn)確獲取物體的深度信息(物體與傳感器之間的距離)，為后續(xù)的模型重建提供有效幫助，基于圖像的三維重建是利用攝像機(jī)拍攝物體表面反射的環(huán)境光，也就是常見(jiàn)的照片來(lái)重建模型。由于“基于深度傳感器的三維重建”技術(shù)的深度傳感器對(duì)物體色彩信息獲取較弱，難以恢復(fù)物體的真實(shí)色彩，因此，基于圖像的三維重建技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)應(yīng)用更為廣泛，例如在文物數(shù)字化、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、3D打印、影視游戲等眾多領(lǐng)域中，且基于圖像的三維重建技術(shù)具備處理周期短、自動(dòng)化程度高、重建效果好等優(yōu)點(diǎn)。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的基于圖像的三維重建技術(shù)存在著一定的局限性，其中，在數(shù)據(jù)獲取方面，該技術(shù)在拍攝目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)光照條件的要求較高，對(duì)透明和高反光物體的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行拍攝時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，而影響數(shù)據(jù)處理使三維重建效果差。另外，在拍攝過(guò)程中，該技術(shù)還要求物體保持靜止，且單一攝像頭由于視角的限制也無(wú)法獲取足夠的圖像數(shù)據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出了一種基于三維掃描儀和攝像頭相結(jié)合的三維重建系統(tǒng)以及用于該系統(tǒng)的環(huán)形圖像采集裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種三維模型重建系統(tǒng)，包括：環(huán)形圖像采集裝置，包括環(huán)繞被拍攝對(duì)象的支撐設(shè)備和安裝在支撐設(shè)備上的多個(gè)攝像頭和多個(gè)三維掃描儀，被配置用于分別通過(guò)所述多個(gè)攝像頭和所述多個(gè)三維掃描儀來(lái)采集被拍攝對(duì)象的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)，其中，所述目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)包括由所述多個(gè)攝像頭采集的二維圖像數(shù)據(jù)和所述多個(gè)三維掃描儀采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；中央處理設(shè)備，被配置用于控制所述環(huán)形圖像采集裝置對(duì)被拍攝對(duì)象的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)采集得到的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以完成三維模型的重建。

優(yōu)選地，所述支撐設(shè)備為360度環(huán)形放置的立體設(shè)備，所述多個(gè)三維掃描儀為多個(gè)拍照式三維掃描儀。

優(yōu)選地，所述中央處理設(shè)備預(yù)先設(shè)置有用于所述多個(gè)攝像頭的固定拍攝參數(shù)和用于三維模型重建的固定建模參數(shù)。

優(yōu)選地，所述支撐設(shè)備為360度環(huán)形放置的多個(gè)柱體柜，其中，所述柱體柜面向被拍攝對(duì)象的一側(cè)設(shè)有多個(gè)安裝孔，所述多個(gè)攝像頭分別安裝在多個(gè)柱體柜內(nèi)并透過(guò)對(duì)應(yīng)的安裝孔來(lái)采集被拍攝對(duì)象的二維圖像數(shù)據(jù)，所述多個(gè)三維掃描儀安裝在柱體柜的一側(cè)和/或柱體柜與柱體柜之間來(lái)采集被拍攝對(duì)象的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述多個(gè)柱體柜包括至少一個(gè)可移動(dòng)柱體柜，所述可移動(dòng)柱體柜的底部設(shè)置有滑輪。

優(yōu)選地，所述環(huán)形圖像采集裝置還包括照明設(shè)備、兩個(gè)供電電源和穩(wěn)壓源，其中，所述照明設(shè)備安裝在支撐設(shè)備上，被配置為多個(gè)燈管和/或多個(gè)燈泡，所述照明設(shè)備為所述多個(gè)攝像頭和多個(gè)三維掃描儀進(jìn)行目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的采集提供所需照明條件，所述兩個(gè)供電電源分別有線連接所述照明設(shè)備以及所述多個(gè)攝像頭和多個(gè)三維掃描儀，所述穩(wěn)壓源與兩個(gè)供電電源有線連接。

優(yōu)選地，所述環(huán)形圖像采集裝置與中央處理設(shè)備之間通過(guò)無(wú)線連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。