[发明专利]一种基于多深度图的非刚体三维重建方法及系统

权利要求书

1.一种基于多深度图的非刚体三维重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

对非刚体以不同角度和不同姿态进行深度图拍摄以得到多个深度图；

将每个深度图变换为一组三维点云，并获取多组三维点云之间的多个匹配点对；

对每个匹配点进行位置变换，并求取所述位置变换后的每个匹配点对应的变换参数；

对所有变换参数进行拼接，并根据拼接结果建立能量函数；以及

对所述能量函数进行求解，以根据求解结果重建所述非刚体的三维模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过深度相机对所述非刚体进行拍摄以得到所述多个深度图。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将每个深度图变换为一组三维点云，进一步包括：

获取所述深度相机的内参矩阵；

根据所述内参矩阵将所述每个深度图变换为一组三维点云。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述变换的变换公式为：

Pci=K-1(u,v,dc(u,v))T,]]>

其中，u,v为像素坐标，d_c(u,v)为第c张深度图上像素(u,v)位置上的深度值，所述K为内参矩阵。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每个匹配点进行位置变换，并求取所述位置变换后的每个匹配点对应的变换参数，进一步包括：

计算所述每个匹配点的旋转矩阵和偏移向量；

根据所述旋转矩阵和偏移向量得到所述每个匹配点的位置变换方程；

根据所述的位置变换方程得到所述每个匹配点对应的变换参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述位置变换方程为：

p′=Rp+t,

其中，p为匹配点，R为旋转矩阵，t为偏移向量。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量函数为：

X=argmin_Xα_eE_e+α_fE_f+α_nE_n,

其中，E_e为拓扑约束，E_f为特征约束，E_n为最近点约束，α_e、α_f、α_n分别为E_e、E_f和E_n的权重系数。

8.一种基于多深度图的非刚体三维重建系统，其特征在于，包括：

深度相机，用于对非刚体以不同角度和不同姿态进行深度图拍摄以得到多个深度图；

匹配模块，用于将每个深度图变换为一组三维点云，并获取多组三维点云之间的多个匹配点对；

变换模块，用于对每个匹配点进行位置变换，并求取所述位置变换后的每个匹配点对应的变换参数；

拼接模块，用于对所有变换参数进行拼接，并根据拼接结果建立能量函数；以及

三维重建模块，用于对所述能量函数进行求解，以根据求解结果重建所述非刚体的三维模型。