[發明專利]投影貼圖的方法及裝置

有效

• 申請號: 202011481546.5
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112614190B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 程星凱
• 申請（專利權）人: 北京淳中科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T5/00;G06T17/00;G06T19/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

本申請提供一種投影貼圖的方法及裝置。投影貼圖的方法，應用于投影貼圖的控制系統中的控制設備，控制系統還包括相機和投影儀；該方法包括：獲取光柵圖像；光柵圖像為相機采集的包含投影儀在待投影物體上投射的光柵圖案的圖像；基于光柵圖像，獲得投影儀的視差圖像；獲取離散彩色圖像；離散彩色圖像為對光柵圖像進行變換后的圖像，離散彩色圖像中包括孔洞區域；基于視差圖像，對孔洞區域進行修復，獲得第一修復圖像；基于第一修復圖像和視差圖像，生成投影圖像；控制投影儀將所述投影圖像投射在待投影物體上。該方法用以簡化投影貼圖的操作流程，提高實用性。

技術領域

本申請涉及三維重建技術領域，具體而言，涉及一種投影貼圖的方法及裝置。

背景技術

現有的相機-投影儀三維重建技術中，基本都需要對相機和投影儀姿態做嚴格標定。傳統的三角測量原理中，每次標定完畢后相對姿態不能變化，一旦相對位置發生變化，需要重新進行姿態標定。

近來的相位-高度映射理論，通過向參考平面和檢測面分別投射多張具有一定相位差的光柵圖像，然后再結合相位-高度映射關系式，得到檢測面至參考面的相對深度信息，較傳統方式有所改進，操作流程得到簡化，但是對于無參考平面的使用場景，無法求得準確的相位差，進而難以得到深度信息。并且，雖然操作流程有一定的簡化，但是流程仍然較為復雜。

因此，現有的相機-投影儀三維重建技術，操作流程復雜，且實用性較差。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種投影貼圖的方法及裝置，用以簡化投影貼圖的操作流程，提高實用性。

第一方面，本申請實施例提供一種投影貼圖的方法，應用于投影貼圖的控制系統中的控制設備，所述控制系統還包括相機和投影儀；所述方法包括：獲取光柵圖像；所述光柵圖像為相機采集的包含所述投影儀在待投影物體上投射的光柵圖案的圖像；基于所述光柵圖像，獲得所述投影儀的視差圖像；獲取離散彩色圖像；所述離散彩色圖像為對所述光柵圖像進行變換后的圖像，所述離散彩色圖像中包括孔洞區域；基于所述視差圖像，對所述孔洞區域進行修復，獲得第一修復圖像；基于所述第一修復圖像和所述視差圖像，生成投影圖像；控制所述投影儀將所述投影圖像投射在所述待投影物體上。

在本申請實施例中，與現有技術相比，一方面，通過投影儀投射光柵圖案，相機采集包含該光柵圖案的光柵圖像，控制設備基于該光柵圖像執行后續的圖像處理流程即可。每次在使用時相機和投影儀可靈活組裝，相對姿態變換后，無需重新進行姿態標定，使用便利，一定程度上簡化了操作流程。另一方面，基于光柵圖像，確定投影儀的視差圖像，投影儀的視差可以反映場景深度漸變情況(即深度信息)；基于該視差圖像，能夠實現基于深度信息的投影貼圖，完成三維重建，實用性提高。

作為一種可能的實現方式，所述基于所述光柵圖像，獲得所述投影儀的視差圖像，包括：解碼所述光柵圖像中的光柵信息，獲得第一坐標映射表；所述第一坐標映射表中包括相機像素坐標與投影儀像素坐標的對應關系；對所述第一坐標映射表中的外點進行剔除，獲得第二坐標映射表；基于所述第二坐標映射表，獲取第三坐標映射表；所述第三坐標映射表中的坐標為整數，且一個相機像素坐標對應一個投影儀像素坐標；基于所述第二坐標映射表，獲取相機-投影儀的局部透視變換矩陣；基于所述局部透視變換矩陣，將所述第二坐標映射表中的投影儀像素坐標透視變換到相機視野，獲得第四坐標映射表；將所述第四坐標映射表中的匹配坐標對在預設方向上進行做差，獲得第一差值圖像；對所述第一差值圖像進行差值正向歸一化處理，獲得第二差值圖像；基于所述第三坐標映射表，將所述第二差值圖像反向映射到投影儀視野，獲得第三差值圖像；對所述第三差值圖像中的孔洞區域進行修復，獲得所述投影儀的視差圖像。

在本申請實施例，基于光柵圖像進行一系列的變換和計算，能夠準確地求取到投影儀的視差圖像，在求取視差圖像的過程中，視差值的漸變過程與實際的深度信息趨勢接近。