[实用新型]多尺度双轴旋转激光影像三维重构系统

说明书

技术领域

本实用新型属于图像采集处理与三维重构的技术领域，具体涉及一种多尺 度双轴旋转激光影像三维重构系统。

背景技术

三维重构是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型，是在计 算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础，也是在计算机中建立表 达客观世界的虚拟现实的关键技术。

通过对场景进行三维重构的一个重要作用是获取到场景的三维信息。在传 统的三维重构中，常利用角点提取进行三维重构，但是对于无明显角点的物体， 其三维重构就难以实现。此外，一般应用于室内场景重构的三维重构仪器，其 工作距离都有一定的范围，难以实现全自动一步到位的室内场景重构。

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本实 用新型的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供 背景信息，以有利于更好地理解本实用新型的各个方面，因此，应了解是以这 个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种多尺度双轴旋 转激光影像三维重构系统，其既可以解决非角点难以重构的问题，又可以应用 于多尺度范围测量。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种多尺度双轴旋转激光影像三维重构系统，包括旋转控制平台、图 像采集系统、标定板、线结构激光器、计算机重构处理系统；

所述旋转控制平台包括电控旋转台和安装在电控旋转台上的伸缩旋转支 架，伸缩旋转支架为T型结构，伸缩旋转支架的两个支臂的端部装有可360度 旋转的旋转台；

所述图像采集系统包括两个图像传感器，两个图像传感器分别安装在两个 支臂端部的旋转台上；

所述线结构激光器安装在电控旋转台的旋转中心处，所发出的线激光垂直 于水平面，线激光所在平面、两个图像传感器所拍摄的图像平面相交于一条垂 直于水平面的直线。

所述计算机重构处理系统用于摄像头系统标定、影像匹配与三维重构运 算。

其中，所述支臂的长度可调。

其中，所述两个图像传感器水平放置，互成一定夹角。

其中，所述两个图像传感器型号相同，每个传感器上装有型号相同的可变 焦FA镜头。

由于采用了上述的结构，本实用新型对比传统的双目三维重构系统，本实 用新型添加的伸缩旋转支架，使被检测区域的相对误差可调，利用标定板一次 标定实现不同旋转角度下的各相机系统标定，然后使用线结构激光器扫描场景 区域，图像采集系统获取覆盖线激光的影像图像，进行影像匹配及三维重构运 算重建得该区域的三维结构。本实用新型能实现多尺度的空间场景三维重构， 即球半径在数十厘米至亚十米的空间范围内均适用，且重构效果优良，误差小。 在所提出的重构方法中，标定一次结合矩阵运算完成不同旋转角度的相机系统 标定，简化了操作；利用线激光扫描重构，避免使用一般的特征点获取算法带 来的系统误差，实现了图像的精准匹配，并且解决了非角点无法进行重构的难 题。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用 新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本实用新型重构系统的结构图。

图2为本实用新型的图像采集系统旋转时的示意图。

图3为采用本实用新型的重构系统进行三维重构的流程图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附 图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突 的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和图2所示，本实用新型所述的多尺度双轴旋转激光影像三维重构 系统，包括：旋转控制平台、图像采集系统、标定板、线结构激光器、计算机 重构处理系统。

其中，旋转控制平台包括电控旋转台1与伸缩旋转支架2，伸缩支架安装 在电控旋转台上，可伸缩旋转支架为T型结构，伸缩旋转支架具有两个支臂4、 5，支臂长度可调，支臂外端装有旋转台，能实现360度旋转；