[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

本發明實施例涉及計算機視覺技術領域，公開了一種物體的三維重構方法，該方法包括：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。通過上述方式，本發明實施例實現了普適性強、提高效率的有益效果。

技術領域

本發明實施例涉及計算機視覺技術領域，具體涉及一種物體的三維重構?方法、機器人的物體定位方法、物體的三維重構裝置、物體的三維重構設備、?機器人及計算機可讀存儲介質。

背景技術

服務型機器人主要抓取體型較小的物體，如飲料瓶、杯子、水果等，在?算法層面需要對物體進行3D檢測定位。目前3D檢測定位一般采用點云或其?他3D數據格式的深度學習算法或傳統的icp配準方法，這些方法都需要物體?的3D模型作為支持。獲取3D模型的方法主要包括：利用3D掃描儀得到物?體輪廓信息；基于視覺的MVS算法，得到大量物體表面的特征點，從而形成?點云；通過CAD等技術人工設計模型。

然而，發明人發現，現有的模型重構方式存在以下問題：3D掃描儀可對?任意形狀進行表面重建，但無法處理透明、反光的表面，且設備昂貴；MVS?算法依賴圖像的特征，無法處理表面紋理不豐富的物體且速度很慢；人工設?計的模型最為精確，但成本太高且效率太低。

發明內容

鑒于上述問題，本發明實施例提供了一種物體的三維重構方法、機器人?的物體定位方法、物體的三維重構裝置、物體的三維重構設備、機器人及計?算機可讀存儲介質，用于解決現有技術中存在的普適性差的技術問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種物體的三維重構方法方法，?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。

在一種可選的方式中，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；繼續所述對多?數目標物體進行拍攝，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。

在一種可選的方式中，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。

在一種可選的方式中，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。

在一種可選的方式中，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。