[發明專利]基于數字濾波器的模型獲取方法及裝置

有效

• 申請號: 201910443724.6
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110276792B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 袁丹壽
• 申請（專利權）人: 盎銳（上海）信息科技有限公司
• 主分類號: G06T7/521
• 分類號: G06T7/521;G06T17/00
• 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數字濾波器的模型獲取方法及裝置，所述模型獲取方法通過一模型獲取裝置實現，模型獲取裝置包括一相機、一數字濾波器、一投影儀以及一處理器，模型獲取方法包括：處理器標定所述相機以及投影儀；投影儀投射正弦波結構光；相機拍攝正弦波結構光生成結構光影像；所述數字濾波器獲取濾波影像；處理器根據濾波影像獲取正弦波結構光的包裹相移，并根據所述包裹相移獲取絕對相移；所述投影儀在目標物體上投影正弦波結構光；相機拍攝被正弦波結構光投影的目標物體的物體影像；所述處理器根據正弦波結構光的絕對相移以及物體影像獲取目標物體的三維模型。本發明具有運算速度快，獲取物體的模型的時間短，模型精度較高的優點。

技術領域

本發明涉及一種基于數字濾波器的模型獲取方法及裝置。

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中存在建模速度慢，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的光柵投影進行三維重建中存在建模速度慢，精度低的缺陷，提供具有運算速度快，獲取物體的模型的時間短，模型精度較高的優點的基于數字濾波器的模型獲取方法及裝置。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種基于數字濾波器的模型獲取方法，其特點在于，所述模型獲取方法通過一模型獲取裝置實現，所述模型獲取裝置包括一相機、一數字濾波器、一投影儀以及一處理器，所述模型獲取方法包括：

所述處理器標定所述相機以及投影儀；

所述投影儀投射正弦波結構光；

相機拍攝正弦波結構光生成結構光影像；

所述數字濾波器過濾所述結構光影像的低頻信號及負頻信號以獲取濾波影像；

所述處理器根據濾波影像獲取正弦波結構光的包裹相移，并根據所述包裹相移獲取絕對相移；

所述投影儀在目標物體上投影正弦波結構光；

所述相機拍攝被正弦波結構光投影的目標物體的物體影像；

所述處理器根據正弦波結構光的絕對相移以及物體影像獲取目標物體的三維模型。

較佳地，對于所述濾波影像上的影像點等橫向坐標，所述處理器根據公式f(x)＝a₀+a₀cos(2πf₀x)獲取所述影像點的包裹相移。

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平面區域；

所述模型獲取方法包括：

所述平面區域上設有一可移除的標定圖案；

所述相機拍攝僅有標定圖案的平面區域為標定影像；

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；