[发明专利]图像修复方法、装置及三维重建系统

说明书

本发明涉及图像处理技术领域，提供一种图像修复方法、装置及三维重建系统，所述方法包括：获取摄像装置采集的原始图像，其中，原始图像为覆盖有正弦光栅的被测物体的图像；计算原始图像中每个像素点的光强调制值；根据每个像素点的光强调制值，确定原始图像中的误差区域；根据误差区域中每个误差像素点对应的基准点在校正图像中的灰度值，对每个误差像素点进行灰度值校正，得到修复图像。本发明无需额外建立模型，通过对每个误差像素点进行灰度值校正来实现误差区域的修复，可以有效减少现有的相位测量轮廓术中的多路径误差，得到更准确的三维重建结果。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种图像修复方法、装置及三维重建系统。

背景技术

相位测量轮廓术(phase measuring profilometry，PMP)是指利用相位的时间域编码生成多幅投射的图案，通过投影仪将这一系列图案投射到被测物体的表面，再由摄像机捕捉被测物体表面的反射信息，然后计算出被测物体的三维坐标，就完成了被测物体的三维重建。

在相位测量轮廓术中，当被测目标存在反射率变化剧烈的区域时，由于摄像机的图像采集是一个积分过程，而摄像机的每个积分单元具有一定的尺寸，使得摄像机内部积分单元的尺寸不可能无限小，所以当每个积分单元将光信号转换为电信号时，每个像素点会包含其邻域内其他像素点的光信息，这就是多路径效应。多路径效应会导致摄像机的采集信息不准确，从而影响被测物体的三维重建结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像修复方法、装置及三维重建系统，用以改善上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种图像修复方法，应用于三维重建系统。所述三维重建系统包括被测物体、摄像装置、投影装置和计算机，摄像装置和投影装置均与计算机电连接，被测物体设置于摄像装置能够采集及投影装置能够投影的范围内。所述方法包括：获取摄像装置采集的原始图像，其中，原始图像为覆盖有正弦光栅的被测物体的图像；计算原始图像中每个像素点的光强调制值；根据每个像素点的光强调制值，确定原始图像中的误差区域；根据误差区域中每个误差像素点对应的基准点在校正图像中的灰度值，对每个误差像素点进行灰度值校正，得到修复图像，其中，校正图像为摄像装置采集的原始图像之外的多帧图像，且摄像装置采集原始图像和校正图像时，投影装置的投影频率是固定的。

第二方面，本发明提供了一种图像修复装置，应用于三维重建系统。所述三维重建系统包括被测物体、摄像装置、投影装置和计算机，摄像装置和投影装置均与计算机电连接，被测物体设置于摄像装置能够采集及投影装置能够投影的范围内。所述图像修复装置包括原始图像获取模块、光强调制值计算模块、误差区域确定模块及图像修复模块。其中，原始图像获取模块，用于获取摄像装置采集的原始图像，其中，原始图像为覆盖有正弦光栅的被测物体的图像；光强调制值计算模块，用于计算原始图像中每个像素点的光强调制值；误差区域确定模块，用于根据每个像素点的光强调制值，确定原始图像中的误差区域；图像修复模块，用于根据误差区域中每个误差像素点对应的基准点在校正图像中的灰度值，对每个误差像素点进行灰度值校正，得到修复图像，其中，校正图像为摄像装置采集的原始图像之外的多帧图像，且摄像装置采集原始图像和校正图像时，投影装置的投影频率是固定的。