[發明專利]基于投影光柵建模的建模方法及裝置

有效

• 申請號: 201910367240.8
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110163958B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 袁丹壽
• 申請（專利權）人: 上海盎維信息技術有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/80
• 代理公司: 上海知義律師事務所 31304
• 代理人: 劉峰

本發明公開了一種基于投影光柵建模的建模方法及裝置，所述建模方法通過一建模裝置實現，所述建模裝置包括至少一相機、一投影儀以及一處理器，所述建模方法包括：所述處理器標定所述相機以及投影儀；所述投影儀對待測物投射若干幀的第一周期的結構光圖像，所述第一周期根據所述投影儀的分別率獲取；所述處理器判斷所述相機拍攝的結構光影像是否過曝，若是則所述投影儀對待測物投射若干幀的第二周期的結構光圖像，若否則利用所述結構光影像建模以生成所述待測物的三維模型，其中第二周期是第一周期的2倍。本發明的基于投影光柵建模的建模裝置能夠更加清晰的獲取反光物的模型，使投影光柵建模的精度更高，建立的模型更加保真。

技術領域

本發明涉及一種基于投影光柵建模的建模方法及裝置。

背景技術

三維重建是指對三維物體建立適合計算機表示和處理的數學模型，是在計算機環境下對其進行處理、操作和分析其性質的基礎，也是在計算機中建立表達客觀世界的虛擬現實的關鍵技術。

光柵投影進行三維重建是一種三維重建方式，將光柵分別投影到參考平面和被測物體表面，由于參考平面選取的是水平平面，投影到上面的參考光柵不會發生變形；當光柵投影到被測物體表面時，光柵會產生不同程度的變形，是由于投影光柵受到了被測物體表面高度的調制。所放置的被測物體高度不同，光柵的相位變化程度也隨之不同，二維平面變形條紋的相位變化中攜帶有物體表面的三維形貌信息。因此，通過求取相位的變化值，可以得到物體在相應點處的高度，從而得到三維物體的輪廓形狀。

現有的光柵投影進行三維重建對反光物體建模精度低的缺陷。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中光柵投影進行三維重建對反光物體建模精度低的缺陷，提供一種能夠更加清晰的獲取反光物的模型，使投影光柵建模的精度更高，建立的模型更加保真的基于投影光柵建模的建模方法及裝置。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種基于投影光柵建模的建模方法，其特點在于，所述建模方法通過一建模裝置實現，所述建模裝置包括至少一相機、一投影儀以及一處理器，所述建模方法包括：

所述處理器標定所述相機以及投影儀；

所述投影儀對待測物投射若干幀的設定周期的結構光圖像，所述設定周期根據所述投影儀的分辨率獲取，投影儀的分辨率除以周期的數值為正整數；

所述處理器判斷所述相機拍攝的結構光圖像是否過曝，若是則將所述設定周期的數值乘以2作為新的設定周期，然后所述投影儀對待測物投射若干幀的最新設定周期的結構光圖像并再次執行所述處理器判斷所述相機拍攝的結構光圖像是否過曝的步驟，若否則利用所述結構光圖像建模以生成所述待測物的三維模型。

較佳地，所述處理器分別連接所述相機以及所述投影儀，所述處理器向所述相機及所述投影儀分別發送觸發信號；

所述相機包括一攝像鏡頭，所述投影儀包括一投影鏡頭，所述攝像鏡頭的拍攝方向與所述投影鏡頭的投影方向均對準所述投影屏；

所述處理器標定所述相機以及投影儀，包括：

所述投影屏上設有一標定圖案；

所述相機拍攝僅有標定圖案的投影屏為標定影像；

所述處理器利用所述標定影像標定所述相機，并獲取相機標定數據；

所述投影儀向所述投影屏投射至少2個亮度的標定圖片；

所述相機拍攝所述投影屏上每個亮度的標定圖片為圖片影像；

所述處理器利用所述相機標定數據以及所述圖片影像進行投影儀以及所述相機之間的標定。

較佳地，所述投影儀向所述投影屏投射至少2個亮度的標定圖片，包括：