[发明专利]基于深度图像采集设备的实时三维建模方法及系统

权利要求书

1.一种基于深度图像采集设备的实时三维建模方法，其特征在于，包括：

通过多台深度图像采集设备分别从多个角度获取欲重建物体的图像数据和深度数据；

根据标定顺序，整合所有深度数据得到第一有序点阵；

提取所述第一有序点阵中属于前景图像的点；

所述提取所述第一有序点阵中属于前景图像的点，包括：

将所述第一有序点阵中的点的深度数据与第一深度阈值和第二深度阈值比较，若所述点的深度数据在所述第一深度阈值与所述第二深度阈值之间，则确定所述点属于前景图像；

根据点的深度数据、点在所述第一有序点阵中的位置信息和通过定标获取的空间几何关系，计算所述第一有序点阵中属于前景图像的点在三维空间坐标系中的坐标；

合并三维空间坐标相同的点，根据点合并结果，重新排列所述第一有序点阵得到第二有序点阵；

将所述第二有序点阵网格化得到单元面和网格链接数据；

根据所述图像数据对所述单元面进行贴图，得到每个单元面的贴图数据和UV布局图；

最终确定三维模型数据，所述三维模型数据包括顶点数据、所述网格链接数据、所述UV布局图、所述贴图数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第二有序点阵网格化得到单元面和网格链接数据，包括：

对所述第二有序点阵中的点进行编号，将所述第二有序点阵中第一行第一列、第一行第二列和第二行第一列的三个点组成一个单元面，并生成所述单元面对应的网格链接数据，所述网格链接数据为组成单元面的三个点的编号按顺序形成的数组，依次类推，完成所述第二有序点阵中所有点的网格化，得到所有单元面对应的网格链接数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像数据对所述单元面进行贴图，得到每个单元面的贴图数据和UV布局图，包括：根据组成所述单元面的三个点，从所述图像数据中提取相应区域的图像作为所述单元面的贴图数据，并建立所述贴图数据与所述单元面之间的索引关系存入UV布局图。

4.一种基于深度图像采集设备的实时三维建模系统，其特征在于，包括：已预先完成定标的多台深度图像采集设备、处理单元；

多台所述深度图像采集设备均与所述处理单元连接；

所述深度图像采集设备用于获取欲重建物体不同角度的图像数据和深度数据，并输出给所述处理单元；

所述处理单元用于根据标定顺序，整合所有深度数据得到第一有序点阵；提取所述第一有序点阵中属于前景图像的点；根据点的深度数据、点在所述第一有序点阵中的位置信息和通过定标获取的空间几何关系，计算所述第一有序点阵中属于前景图像的点在三维空间坐标系中的坐标；合并三维空间坐标相同的点，根据点合并结果，重新排列所述第一有序点阵得到第二有序点阵；将所述第二有序点阵网格化得到单元面和网格链接数据；根据所述图像数据对所述单元面进行贴图，得到每个单元面的贴图数据和UV布局图；最终确定三维模型数据，所述三维模型数据包括顶点数据、所述网格链接数据、所述UV布局图、所述贴图数据。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述深度图像采集设备的数量为3N台，N为大于0的自然数，每3台所述深度图像采集设备所在位置组成一正三角形，N组所述深度图像采集设备从不同角度拍摄欲重建物体，3N台所述深度图像采集设备的拍摄方向均指向欲重建物体。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述深度图像采集设备的数量为6台，其中3台深度图像采集设备所在位置组成正三角形，另外3台深度图像采集设备分别位于所述正三角形的边的中点，6台所述深度图像采集设备的拍摄方向指向正三角形的几何中心。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，两组深度图像采集设备处于不同的高度。