[发明专利]一种基于白光扫描仪的点云融合方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于白光扫描仪的点云融合方法及系统，其方法包括以下步骤，采用白光扫描仪的散斑纹理光线拍摄样本在其投影场景中的不同视觉下的多幅影像；分别对在同一时刻拍摄的每两幅所述影像进行影像匹配，得出用于表征该投影场景中样本三维点的多幅深度图；将不同位置的所述深度图分别放置在预先建立的TSDF模型的对应位置中，则多幅所述深度图中的每一个三维点都落入到所述TSDF模型对应的体素中；对每一个所述三维点到对应的所述体素的中心点的距离进行加权平均处理,完成样本真实表面的点云融合。本发明保护了待测对象的完整性和真实性，有效地提高了点云融合精度，增强了点云融合稳定性，使点云融合的结果更接近样本的真实表面。

技术领域

本发明涉及摄影测量领域，具体涉及一种基于白光扫描仪的点云融合方法及系统。

背景技术

现有的点云融合技术稳定性较差，点云融合的结果不够均匀、细密，存在部分区域过于密集，部分区域则含有无数据的“漏洞”的现象，点云融合的结果无法准确、清晰地反映出样本表面的形状信息。而且传统的方法在获取待测样本影像时需要在被测样本表面粘贴标志点，这会对待测样本造成一定程度的损伤，不利于对刑侦现场、历史文物等保护对象的扫描与测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于白光扫描仪的点云融合方法及系统，能够保护待测对象的完整性和真实性，有效提高点云融合精度，增强点云融合稳定性，使点云融合的结果更接近样本的真实表面。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于白光扫描仪的点云融合方法，包括以下步骤，

S1，采用白光扫描仪的散斑纹理光线拍摄样本在其投影场景中的不同视觉下的多幅影像；

S2，分别对在同一时刻拍摄的每两幅所述影像进行影像匹配，得出用于表征该投影场景中样本三维点的多幅深度图；

S3，将不同位置的所述深度图分别放置在预先建立的TSDF模型的对应位置中，则多幅所述深度图中的每一个三维点都落入到所述TSDF模型对应的体素中；

S4，对每一个所述三维点到对应的所述体素的中心点的距离进行加权平均处理,完成样本真实表面的点云融合。

本发明的有益效果是：本发明一种基于白光扫描仪的点云融合方法运用白光扫描仪的散斑纹理技术和基于TSDF模型的点云融合方法进行白光扫描仪的点云融合，该方法保护了待测对象的完整性和真实性，有效地提高了点云融合精度，增强了点云融合稳定性，使点云融合的结果更接近样本的真实表面。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括S5，所述S5具体为，

重复循环执行上述步骤S1-S4，直至影像拍摄完成；

基于所述白光扫描仪的投影光线的方向计算所述体素间的过零值作为所述样本表面点的近似位置，得到点云融合的结果。

进一步，所述S1具体为，

S11，所述白光扫描仪中的投影仪将随机生成的散斑纹理光线投影到所述样本上；

S12，利用所述白光扫描仪中两台相隔预设距离的灰度相机同时获取所述样本在投影仪的投影场景中的不同视觉下的多幅所述影像。

进一步，所述S2具体为，

S21，分别对两台所述灰度相机在同一时刻拍摄的每两幅所述影像进行核线校正，生成两幅核线影像；

S22，采用半全局影像匹配的方法对对应的每两幅所述核线影像进行影像匹配，分别获取对应的每两幅所述核线影像的同名像点；

S23，根据对应的每两个所述同名像点的坐标差计算出对应的每两幅所述影像之间的视差；