[發(fā)明專利]一種使用攝影測量對(duì)純色物體三維重建的方法

在審

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• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN114067044A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王正男;胡興壄;楊天嘯
• 申請（專利權(quán)）人: 麒礪創(chuàng)新技術(shù)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00
• 代理公司: 合肥市科融知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34126
• 代理人: 劉冉

本發(fā)明適用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，提供了一種使用攝影測量對(duì)純色物體三維重建的方法，將光線照射在純色物體上，所述光線在純色物體上形成圖案，以投影光線的方式在物體表面形成圖案，不會(huì)對(duì)物體表面原有的形狀造成破壞。對(duì)附著有照射圖案的純色物體進(jìn)行多次圖像采集。對(duì)多次采集到的圖像進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果將純色物體分割成多塊；對(duì)于表面變化較多、凹凸不平的表面則需要較多的數(shù)據(jù)，需要區(qū)別對(duì)待。選取多張圖像進(jìn)行擬合，分別對(duì)純色物體的多塊部位重建三維模型，將不同部位的三維模型進(jìn)行重組，得到最終三維模型。由于不需要貼參考點(diǎn)且對(duì)表面多變的部位進(jìn)行精細(xì)化的信息采集和三維重建，使得最終得到的三維模型表面光滑，精度較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種使用攝影測量對(duì)純色物體三維重建的方法。

背景技術(shù)

逆向造型一般特指產(chǎn)品的外觀曲面的構(gòu)建過程。最典型的應(yīng)用情況是根據(jù)油泥模型進(jìn)行逆向造型的汽車白車身三維曲面的構(gòu)建和卡通外觀產(chǎn)品外觀的構(gòu)建。逆向造型的目的除了獲得產(chǎn)品的外觀三維數(shù)據(jù)外，也用于改善產(chǎn)品的外觀性能，特別是在對(duì)于外觀流體性能要求比較高的場合，也需要通過制造模型和樣板來不斷的測試和修改并得到最終的模型，使用這個(gè)最終模型進(jìn)行逆向曲面造型得到三維模型。

逆行造型現(xiàn)在常用的技術(shù)就是掃描技術(shù)，市面上也存在著各種三維掃描儀，用來偵測并分析現(xiàn)實(shí)世界中物體或環(huán)境的形狀（幾何構(gòu)造）與外觀數(shù)據(jù)。搜集到的數(shù)據(jù)常被用來進(jìn)行三維重建計(jì)算，在虛擬世界中創(chuàng)建實(shí)際物體的數(shù)字模型。這些模型具有相當(dāng)廣泛的用途，舉凡工業(yè)設(shè)計(jì)、瑕疵檢測、逆向工程、機(jī)器人導(dǎo)引、地貌測量、醫(yī)學(xué)信息、生物信息、刑事鑒定、數(shù)字文物典藏、電影制片、游戲創(chuàng)作素材等等都可見其應(yīng)用。三維掃描儀的制作并非仰賴單一技術(shù)，各種不同的重建技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)。

在進(jìn)行純色物體的三維重建方面，需要在純色物體表面構(gòu)建參考點(diǎn)，而傳統(tǒng)在物體表面貼參考點(diǎn)的方式容易破壞物體表面的平整度，導(dǎo)致掃描三維重建之后的模型表面形成凸起，給后期修模造成不必要的工作，還會(huì)導(dǎo)致模型精度下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種使用攝影測量對(duì)純色物體三維重建的方法，旨在解決在進(jìn)行純色物體的三維重建方面，需要在純色物體表面貼參考點(diǎn)，容易破壞物體表面的平整度，導(dǎo)致三維模型精度下降的問題。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種使用攝影測量對(duì)純色物體三維重建的方法包括：

將光線照射在純色物體上；所述光線在純色物體上形成圖案；

對(duì)附著有照射圖案的純色物體進(jìn)行多次圖像采集；在進(jìn)行圖像采集時(shí)，將純色物體的各個(gè)角度都采集到；

對(duì)多次采集到的圖像進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果將純色物體分割成多塊；

選取多張圖像進(jìn)行擬合，分別對(duì)純色物體的多塊部位重建三維模型。

進(jìn)一步地，所述將光線照射在純色物體上具體包括：

拾取純色物體本身的顏色；

選取與純色物體本身顏色有反差的顏色；不同純色物體的顏色對(duì)應(yīng)一種反差顏色，將這種對(duì)應(yīng)關(guān)系預(yù)先保存形成差色表；

將反差顏色作為投射圖案的顏色，將圖案投射到純色物體上。

進(jìn)一步地，所述圖案的形狀有多種，多種圖案上均設(shè)有固定的標(biāo)記點(diǎn)，每個(gè)圖案上按照標(biāo)記點(diǎn)的個(gè)數(shù)和標(biāo)記點(diǎn)的大小將標(biāo)記等級(jí)分為精標(biāo)記等級(jí)，正常標(biāo)記等級(jí)和粗標(biāo)記等級(jí)。

進(jìn)一步地，所述對(duì)附著有照射圖案的純色物體進(jìn)行多次圖像采集具體包括：

控制圖像采集設(shè)備圍繞著純色物體做轉(zhuǎn)動(dòng)；

轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，控制圖像采集設(shè)備不斷對(duì)純色物體進(jìn)行圖像采集；

對(duì)采集到的的圖像按序保存，并對(duì)每張圖像進(jìn)行角度位置標(biāo)記。

進(jìn)一步地，所述對(duì)多次采集到的圖像進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果將純色物體分割成多塊具體包括：

對(duì)采集到的圖像進(jìn)行分析，提取圖像中純色物體上的附著圖案；