[发明专利]一种三维模型重建方法及装置

说明书

本发明公开一种三维模型重建方法及装置。其中，所述方法包括：获取目标物体的第一预设数量的单格点投影图像，所述单格点投影图像是基于预设的单格点投影图像采集规则获得的；对各个所述单格点投影图像进行格点检测，获得若干数量的格点；其中，所述格点与所述单格点投影图像一一对应；基于所述若干数量的格点对所述目标物体进行三维重建，获得所述目标物体的三维模型。所述装置用于执行上述方法。本发明提供的三维模型重建方法及装置，提高了三维模型重建的精度。

技术领域

本发明涉及计算机视觉三维重建领域，具体涉及一种三维模型重建方法及装置。

背景技术

三维重建技术是指利用相机，投影仪，激光扫描仪等设备直接或间接的获取待重建物体的景深数据，再通过点云拼接等技术来建立物体的三维模型。三维重建技术作为计算机视觉技术中一个重要的分支，在增强现实、文物保护、工业自动化以及机器人应用等方面都具有广泛的应用。

现有技术中，已经存在多种三维重建方法，其中包括立体视觉法、结构光法和飞行时间法(Time of Flight，简称ToF)。立体视觉法是一种常用的三维重建方法，包括直接利用测距器获取距离信息、通过一幅图像推测三维信息和利用不同视点上的两幅或多幅图像恢复三维信息等三种方式，通过模拟人类视觉系统，基于视差原理获取图像对应点之间的位置偏差，恢复出三维信息，双目立体视觉重建是其典型的应用，但是，采用立体视觉法进行三维重建，运算量偏大，在基线距离较大的情况下，重建精度明显降低。结构光法通过向表面光滑无特征的物体发射具有特征点的光线，依据光源中的立体信息辅助提取物体的深度信息；该方法可以利用投影仪向目标物体投射可编码的光束，生成特征点，然后根据投射模式与投射光的几何图案，通过三角测量原理计算相机光心与特征点之间的距离，由此便可获取生成特征点的深度信息，实现模型重建。但是，结构光法要求投影的结构光与待测物体的测量距离较近，因为待测物体距离相机越远，物体上的投影图案会越大，从而导致获取的图像的精度也越差，相对应的三维重建的精度也越差，再有该方法在物体重建时易受光滑平面反光的影响，从而会进一步降低重建的精度。ToF指的是在光速及声速一定的前提下，通过测量发射信号与接收信号的飞行时间间隔来获得距离的方法，发射信号可以是超声波，也可以是红外线等，但是，ToF相机的分辨率非常低，而且ToF相机容易受到环境因素的影响，如混合像素、外界光源等，导致景物深度不准确，导致三维重建的精度低。同时，上述几种三维重建方法在采集到数据之后需要进行点云拼接，而拼接过程需要获取点云之间的位姿关系，而点云之间的位姿需要借助于外部设备之间的位置关系来获取，如相机与相机之间的位置关系或者相机与投影仪之间的位置关系，然而上述方法获取的位姿关系都不够精确从而会影响最终三维模型拼接的精度。

发明内容

针对上述现有技术中的缺陷，本发明提出一种三维模型重建方法及装置，能够至少部分的解决现有技术中的问题。

一方面，本发明提出一种三维模型重建方法，包括：

获取目标物体的第一预设数量的单格点投影图像，所述单格点投影图像是基于预设的单格点投影图像采集规则获得的；

对各个所述单格点投影图像进行格点检测，获得若干数量的格点；其中，所述格点与所述单格点投影图像一一对应；

基于所述若干数量的格点对所述目标物体进行三维重建，获得所述目标物体的三维模型。

另一方面，本发明提供一种三维模型重建装置，包括：

获取单元，用于获取目标物体的第一预设数量的单格点投影图像，所述单格点投影图像是基于预设的单格点投影图像采集规则获得的；

检测单元，用于对各个所述单格点投影图像进行格点检测，获得若干数量的格点；其中，所述格点与所述单格点投影图像一一对应；

重建单元，用于基于所述若干数量的格点对所述目标物体进行三维重建，获得所述目标物体的三维模型。