[发明专利]一种快速3D测量和比对方法

说明书

本发明提供了一种3D尺寸测量方法，包括：获取第一目标的不同角度的多幅图像信息；根据所述多幅图像信息构建所述第一目标的第一点云3D模型；将所述第一点云3D模型与预存在第一样本数据库中绑定有身份信息的点云3D模型样本一一对比，找到与所述第一点云3D模型相匹配的点云3D模型样本，测量第一点云3D模型与点云3D模型样本之间的几何差距；所述多幅图像中三个图像至少均存在表示目标物同一区域的部分；所述点云为稀疏点云或密集点云。提出用目标物稀疏或密集点云与样本进行测量/比对提高测量/比对的速度。同时创造性地提出了图片质量对于3D测量/比对精度和速度会造成影响。并利用优化相邻拍摄图片的关系的手段，保证获取的图片合成精度高。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别是一种基于3D数据的快速3D测量和比对方法和系统。

背景技术

目前，在进行目标物的3D测量时，通常获得目标物点云数据后，利用标定尺寸进行计算，但在一些情况下不仅仅需要目标物的3D尺寸，还需要测量目标物每个区域与标准目标物之间的尺寸差距。而且这种情况与通常的3D尺寸测量不同，通常用在测量精度要求较高的场合，但是如果将目标物3D模型全部合成后再进行测量会极大的影响测量的速度。

现有也有一些为了提高速度对目标物与标准目标物几何尺寸差距进行测量的方法，包括采用二维图像的方法等，然而这些方法测量精度难以达到实际要求。

另外，如何保证快速、高质量的3D测量和合成，本领域技术人员通常是从测量步骤和合成算法优化方向寻求解决方案。并没有意识到采集图像的质量也会影响目标物3D合成的质量，从而影响3D测量和比对的精度和速度，更没有提出解决方案。

特别是在一些情况下，目标物不是一个，而是多个区域，此时用现有技术(例如单相机围绕目标物转动)拍摄的图像难以符合3D测量/合成快速、准确的要求。

现有技术中也存在使用多个相机同时拍照，在拍摄前严格标定各个相机位置、光学参数从而提高图片质量的方法，但这种方法前期准备时间较长，且体积庞大，在例如门禁系统中并不适用。

然而，与标准物的差距测量是3D比对的基础，上述差距测量准确，才能够准确判断两个3D模型是否表征同一目标物。而现有技术中难以在保证精度的情况下快速完成测量，也就无法获得快速准确地完成比对。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的3D测量和比对方法。

本发明提供了一种3D尺寸测量方法，包括：

获取第一目标的不同角度的多幅图像信息；根据所述多幅图像信息构建所述第一目标的第一点云3D模型；

将所述第一点云3D模型与预存在第一样本数据库中绑定有身份信息的点云3D模型样本一一对比，找到与所述第一点云3D模型相匹配的点云3D模型样本，测量第一点云3D模型与点云3D模型样本之间的几何差距；

所述多幅图像中三个图像至少均存在表示目标物同一区域的部分；

所述点云为稀疏点云或密集点云。

本发明还提供了一种快速比对方法，包括：

获取第一目标的不同角度的多幅图像信息；所述多幅图像中三个图像至少均存在表示目标物同一区域的部分；

根据所述多幅图像信息构建所述第一目标的第一稀疏点云3D模型；

将所述第一稀疏点云3D模型与预存在第一样本数据库中绑定有身份信息的稀疏点云3D模型样本一一对比，找到与所述第一稀疏点云3D模型相匹配的稀疏点云3D模型样本，以完成比对。

可选的，所述不同角度的多幅图像中拍摄位置相邻两个图像的拍摄位置满足如下条件：

H*(1-cosb)＝L*sin2b；