[發(fā)明專利]一種在3D建模中遠(yuǎn)距離標(biāo)定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010183304.1
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111429523B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左忠斌;左達(dá)宇
• 申請（專利權(quán)）人: 天目愛視（北京）科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T17/00;G06T19/00
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1.一種3D建模中的標(biāo)定方法，其特征在于：

(1)采集物體A的圖像；

(2)移動(dòng)和/或轉(zhuǎn)動(dòng)采集設(shè)備，直至物體B進(jìn)入采集范圍，在采集設(shè)備移動(dòng)和/或轉(zhuǎn)動(dòng)過程中采集多個(gè)背景圖像；

(3)采集物體B的圖像；

其中物體A與物體B沒有同時(shí)在采集設(shè)備的視場內(nèi)；

物體A為標(biāo)定物，物體B為目標(biāo)物；或物體A為目標(biāo)物，物體B為標(biāo)定物；

標(biāo)定物上具有多個(gè)標(biāo)定點(diǎn)；

根據(jù)多個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的坐標(biāo)標(biāo)定目標(biāo)物的坐標(biāo)，包括：對所有拍攝照片進(jìn)行特征點(diǎn)提取，并進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，獲得A物體與B物體的模型坐標(biāo)值；根據(jù)標(biāo)定點(diǎn)絕對坐標(biāo)和模型坐標(biāo)標(biāo)定目標(biāo)物的絕對坐標(biāo)；

在采集設(shè)備移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，滿足如下條件：相鄰三個(gè)采集位置對應(yīng)采集的三個(gè)圖像的交集非空。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：采集設(shè)備為3D智能視覺設(shè)備，包括圖像采集裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置；

轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)圖像采集裝置的采集區(qū)域與目標(biāo)物產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)；

圖像采集裝置，用于通過上述相對運(yùn)動(dòng)采集目標(biāo)物一組圖像。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：圖像采集裝置轉(zhuǎn)動(dòng)采集一組圖像時(shí)的位置符合如下條件：

其中L為相鄰兩個(gè)采集位置圖像采集裝置光心的直線距離；f為圖像采集裝置的焦距；d為圖像采集裝置感光元件的矩形長度；M為圖像采集裝置感光元件沿著光軸到目標(biāo)物表面的距離；μ為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：采集設(shè)備為3D智能圖像采集設(shè)備時(shí)，3D智能圖像采集設(shè)備的相鄰兩個(gè)采集位置符合如下條件：

其中L為相鄰兩個(gè)采集位置圖像采集裝置光心的直線距離；f為圖像采集裝置的焦距；d為圖像采集裝置感光元件的矩形長度或?qū)挾龋籘為圖像采集裝置感光元件沿著光軸到目標(biāo)物表面的距離；δ為調(diào)整系數(shù)。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：還包括對采集的圖像進(jìn)行特征點(diǎn)提取，并進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，獲取稀疏特征點(diǎn)；輸入匹配的特征點(diǎn)坐標(biāo)，利用解算稀疏的三維點(diǎn)云和拍照圖像采集設(shè)備的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)，獲得物體A與物體B的稀疏的模型三維點(diǎn)云和位置的模型坐標(biāo)值。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：導(dǎo)入標(biāo)定物上的標(biāo)定點(diǎn)的絕對坐標(biāo)X_T、Y_T、Z_T和已做好的標(biāo)定點(diǎn)的圖片模板，然后將標(biāo)定點(diǎn)的圖片模板與輸入的所有照片進(jìn)行模板匹配，獲得輸入照片中所有包含標(biāo)定點(diǎn)的像素行列號x_i、y_i。

7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：還包括根據(jù)拍照相機(jī)的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)，輸入標(biāo)定點(diǎn)的像素行列號x_i、y_i，可解算出其標(biāo)定點(diǎn)的模型坐標(biāo)系下坐標(biāo)(X_i、Y_i、Z_i)；

根據(jù)標(biāo)定點(diǎn)絕對坐標(biāo)和模型坐標(biāo)(X_T、Y_T、Z_T)與(X_i、Y_i、Z_i)，利用空間相似變換公式，解算出模型坐標(biāo)與絕對坐標(biāo)的7個(gè)空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：還包括利用解算的7個(gè)參數(shù)，則可將物體A和物體B的三維點(diǎn)云和拍照相機(jī)的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到絕對坐標(biāo)系下，即獲得了目標(biāo)物體的真實(shí)尺寸。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：獲得目標(biāo)物的絕對尺寸。

10.一種3D模型構(gòu)建設(shè)備，其特征在于：使用如權(quán)利要求1-9任一所述方法。

11.一種3D模型構(gòu)建方法，其特征在于：使用如權(quán)利要求1-9任一所述方法。