[发明专利]三维拼接方法及装置

说明书

本发明公开了一种三维拼接方法及装置。其中，该方法包括：确定当前帧深度图的三维点与纹理图的像素点之间的第一映射关系，以及不同纹理图中的标识点之间的第一对应关系；依据上述第一映射关系和上述第一对应关系，确定上述当前帧深度图与其他帧深度图之间的第一相对位置关系，其中，上述其他帧深度图为与上述当前帧深度图不同的深度图；基于上述第一相对位置关系，对上述当前帧深度图与上述其他帧深度图中的三维点进行三维拼接。本发明解决了现有技术中所采用的三维拼接方案的拼接失败率较高的技术问题。

技术领域

本发明涉及三维扫描领域，具体而言，涉及一种三维拼接方法及装置。

背景技术

现有手持式三维扫描技术方案中，基本的拼接原理都是基于前后帧重建的三维点之间的重叠面进行ICP拼接，现有方案对前后帧之间的初始相对位置的初始值要求比较高，同时在平面特征、无明显特征或者对称性物体容易造成拼接失败，导致扫描无法进行。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种三维拼接方法及装置，以至少解决现有技术中所采用的三维拼接方案的拼接失败率较高的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种三维拼接方法，包括：确定当前帧深度图的三维点与纹理图的像素点之间的第一映射关系，以及不同纹理图中的标识点之间的第一对应关系；依据上述第一映射关系和上述第一对应关系，确定上述当前帧深度图与其他帧深度图之间的第一相对位置关系，其中，上述其他帧深度图为与上述当前帧深度图不同的深度图；基于上述第一相对位置关系，对上述当前帧深度图与上述其他帧深度图中的三维点进行三维拼接。

进一步地，确定当前帧深度图的三维点与纹理图的像素点之间的第一映射关系，包括：通过标定深度相机和纹理相机，确定出上述深度相机和上述纹理相机之间的第二相对位置关系；基于上述深度相机进行三维重建，获取上述当前帧深度图的三维点；基于上述第二相对位置关系，通过将上述三维点投影至上述纹理相机采集的上述纹理图上，得到上述第一映射关系。

进一步地，依据上述第一映射关系和上述第一对应关系，确定上述当前帧深度图与其他帧深度图之间的第一相对位置关系，包括：确定上述标识点与上述像素点之间的第二映射关系；依据上述第一映射关系和上述第二映射关系，确定上述标识点与上述三维点之间的第三映射关系；依据上述第三映射关系和上述第一对应关系，确定上述第一相对位置关系。

进一步地，依据上述第三映射关系和上述第一对应关系，确定上述第一相对位置关系，包括：依据上述第三映射关系和上述第一对应关系，确定上述当前帧深度图与上述其他帧深度图中的三维点之间的第二对应关系；基于上述第二对应关系确定上述第一相对位置关系。

进一步地，基于上述第一相对位置关系，对上述当前帧深度图与上述其他帧深度图中的三维点进行三维拼接，包括：基于上述第一相对位置关系对上述当前帧深度图与上述其他帧深度图中的三维点进行初始三维拼接；在上述初始三维拼接的基础上，采用迭代最近点算法对上述当前帧深度图与上述其他帧深度图中的三维点进行精准三维拼接。

进一步地，上述标识点包括如下至少之一：角点、标志点，在上述标识点为上述角点的情况下，在确定上述标识点与上述像素点之间的第二映射关系之前，上述方法还包括：通过目标提取算法提取上述纹理图中的每个上述角点，其中，上述目标提取算法包括如下至少之一：Harris角点提取算法、SIFT算法、SURF特征提取算法、FAST角点检测算法、AGAST角点检测算法、BRISK特征提取算法、FREAK特征提取算法、ORB特征提取算法。

进一步地，通过RANSAC算法将不同纹理图中的标识点进行点对点匹配，得到上述第一对应关系。