[发明专利]基于参考平面的单目图像三维重建方法、系统及装置

说明书

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种基于参考平面的单目图像三维重建方法、系统及装置。单目图像三维重建方法包括以下步骤：拍摄得到一二维图像；分割所述二维图像，得到对应三维空间中的多个参考平面；根据多个参考平面完成所述二维图像所对应的三维重建；提取所述二维图像中所有物体在其对应的参考平面上的投影点，完成所有物体的三维重建。本发明提供的基于参考平面的单目图像三维重建方法、系统及装置，利用单目对平面的三维重建能力，首先创建参考平面，然后基于参考平面把图像中的每个物体点映射到每个模拟平面，来获得每个物体点的深度，完成整个图像的三维重建。其结构简单，实现容易，有很好的场景易用性。

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种基于参考平面的单目图像三维重建方法、系统及装置。

背景技术

图像三维重建应用于各个领域。单目视觉结构简单，应用方便，在不借助已知标准物的前提下，只能对图像中指定的单个平面上的物体进行三维重建。双目立体视觉模拟人眼功能，通过视差完成三维重建，与单目视觉相比，能够对图像中所有物体进行三维重建，但双目立体视觉具有结构复杂、精确校准过程困难，对应点匹配误差大的缺点，在物体表面特征点较稀疏的场景中，很难获得精确的形状完成三维重建。结构光摄像头需要配合激光投射器、光学衍射元件及红外摄像头等核心器件，通过红外摄像头捕捉到扩散的红外散斑，算出各个点的深度信息，但光学衍射元件成本较高，非一般用户所能承受。高成本的三维激光扫描仪，及双目立体相机的都有较高的要求，因此需要一个更好的替代方案来解决此问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于参考平面的的单目图像三维重建方法、系统及装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第一技术方案为：

一种基于参考平面的单目图像三维重建方法，包括以下步骤：

S1、拍摄得到一二维图像，所述二维图像的内容为需要三维重建的场景；

S2、分割所述二维图像，得到对应三维空间中的多个参考平面；

S3、根据多个参考平面完成所述二维图像所对应的三维重建；

S4、提取所述二维图像中所有物体在其对应的参考平面上的投影点，完成所有物体的三维重建。

本发明采用的第二技术方案为：

一种基于参考平面的单目图像三维重建系统，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：

S1、拍摄得到一二维图像，所述二维图像的内容为需要三维重建的场景；

S2、分割所述二维图像，得到对应三维空间中的多个参考平面；

S3、根据多个参考平面完成所述二维图像所对应的三维重建；

S4、提取所述二维图像中所有物体在其对应的参考平面上的投影点，完成所有物体的三维重建。

本发明采用的第三技术方案为：

一种基于参考平面的单目图像三维重建装置，包括相互连接的摄像头和三维重建单元，所述摄像头被配置为拍摄得到一二维图像，所述二维图像的内容为需要三维重建的场景；

所述三维重建单元被配置为分割所述二维图像，得到对应三维空间中的多个参考平面；根据多个参考平面完成所述二维图像所对应的三维重建；提取所述二维图像中所有物体在其对应的参考平面上的投影点，完成所有物体的三维重建。

本发明的有益效果在于：本发明提供的基于参考平面的单目图像三维重建方法、系统及装置，利用单目对平面的三维重建能力，首先创建参考平面，然后基于参考平面把图像中的每个物体点映射到每个模拟平面，来获得每个物体点的深度，完成整个图像的三维重建。其结构简单，实现容易，有很好的场景易用性。