[發明專利]物體的三維重構方法及相關裝置

有效

• 申請號: 202110361990.1
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113223169B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 劉亦芃;杜國光;趙開勇
• 申請（專利權）人: 達闥機器人股份有限公司
• 主分類號: G06T17/10
• 分類號: G06T17/10;G06T15/10;G06T5/50
• 代理公司: 深圳市愛迪森知識產權代理事務所(普通合伙) 44341
• 代理人: 何婷;田利瓊

1.一種物體的三維重構方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取目標物體的N張側面圖像；所述N張側面圖像為環繞所述目標物體一周所拍攝的N張側面圖像，N為正整數；

將所述側面圖像中所述目標物體沿豎直方向進行分層處理，得到所述側面圖像所對應的多層切片；

將N張側面圖像中位于同一層的切片圖像融合，得到每一層的邊界多邊形；

將各層所述邊界多邊形合并，得到所述目標物體對應的不含上下表面的側面立體結構；

將所述側面立體結構的上下表面進行補全處理，得到目標模型；

其中，所述將N張側面圖像中位于同一層的切片圖像融合，得到每一層的邊界多邊形，包括：

確定每一層切片的兩個端點，在所述兩個端點處構建垂直于所述側面圖像的平行線；

確定所述N張側面圖像中同一層上所有切片對應的平行線的交點；

根據所述交點確定每一層的所述邊界多邊形。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取目標物體的N張側面圖像之前，包括：

將相機固定在所述目標物體的側面，所述目標物體的中心位于所述相機的中心軸；

對所述目標物體進行拍攝，得到當前角度下的目標物體的側面圖像；

將所述目標物體繞所述目標物體的豎直中心線旋轉預設角度；

繼續所述對所述目標物體進行拍攝，得到當前角度下的目標物體的側面圖像，以及所述將所述目標物體繞所述目標物體的豎直中心線旋轉預設角度的步驟，直至所述目標物體旋轉一周，得到N張側面圖像。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述交點確定每一層的所述邊界多邊形，包括：

根據所述交點到直線的距離計算所有內點；

利用凸包算法計算所述內點形成的凸包；

根據所述凸包得到所述邊界多邊形。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述側面圖像中所述目標物體沿豎直方向進行分層處理，得到所述側面圖像所對應的多層切片，包括：

統計所述目標物體在豎直方向的像素個數；

按照所述像素個數對所述目標物體沿豎直方向進行分層處理，得到所述側面圖像所對應的多層切片。

5.一種機器人的物體定位方法，其特征在于，包括如權利要求1-4任一項所述的物體的三維重構方法。

6.一種物體的三維重構裝置，其特征在于，所述裝置包括：

獲取模塊，用于獲取目標物體的N張側面圖像；所述N張側面圖像為環繞所述目標物體一周所拍攝的N張側面圖像，N為正整數；

切片模塊，用于將所述側面圖像中所述目標物體沿豎直方向進行分層處理，得到所述側面圖像所對應的多層切片；

融合模塊，用于將N張側面圖像中位于同一層的切片圖像融合，得到每一層的邊界多邊形；

合并模塊，用于將各層所述邊界多邊形合并，得到所述目標物體對應的不含上下表面的側面立體結構；

模型模塊，用于將所述側面立體結構的上下表面進行補全處理，得到目標模型；

其中，所述將N張側面圖像中位于同一層的切片圖像融合，得到每一層的邊界多邊形，包括：

確定每一層切片的兩個端點，在所述兩個端點處構建垂直于所述側面圖像的平行線；

確定所述N張側面圖像中同一層上所有切片對應的平行線的交點；

根據所述交點確定每一層的所述邊界多邊形。

7.一種物體的三維重構設備，其特征在于，包括：處理器、存儲器、通信接口和通信總線，所述處理器、所述存儲器和所述通信接口通過所述通信總線完成相互間的通信；

所述存儲器用于存放至少一可執行指令，所述可執行指令使所述處理器執行如權利要求1-4任意一項所述的物體的三維重構方法的操作。

8.一種機器人，其特征在于，包括如權利要求6所述的物體的三維重構裝置或如權利要求7所述的物體的三維重構設備。

9.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述存儲介質中存儲有至少一可執行指令，所述可執行指令在物體的三維重構設備上運行時，使得物體的三維重構設備執行如權利要求1-4任意一項所述的物體的三維重構方法的操作。