[发明专利]基于投影光栅建模的建模方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于投影光栅建模的建模方法及装置，所述建模方法通过一建模装置实现，所述建模装置包括至少一相机、一投影仪以及一处理器，所述建模方法包括：所述处理器标定所述相机以及投影仪；所述投影仪对待测物投射若干帧的第一周期的结构光图像，所述第一周期根据所述投影仪的分别率获取；所述处理器判断所述相机拍摄的结构光影像是否过曝，若是则所述投影仪对待测物投射若干帧的第二周期的结构光图像，若否则利用所述结构光影像建模以生成所述待测物的三维模型，其中第二周期是第一周期的2倍。本发明的基于投影光栅建模的建模装置能够更加清晰的获取反光物的模型，使投影光栅建模的精度更高，建立的模型更加保真。

技术领域

本发明涉及一种基于投影光栅建模的建模方法及装置。

背景技术

三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型，是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础，也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。

光栅投影进行三维重建是一种三维重建方式，将光栅分别投影到参考平面和被测物体表面，由于参考平面选取的是水平平面，投影到上面的参考光栅不会发生变形；当光栅投影到被测物体表面时，光栅会产生不同程度的变形，是由于投影光栅受到了被测物体表面高度的调制。所放置的被测物体高度不同，光栅的相位变化程度也随之不同，二维平面变形条纹的相位变化中携带有物体表面的三维形貌信息。因此，通过求取相位的变化值，可以得到物体在相应点处的高度，从而得到三维物体的轮廓形状。

现有的光栅投影进行三维重建对反光物体建模精度低的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中光栅投影进行三维重建对反光物体建模精度低的缺陷，提供一种能够更加清晰的获取反光物的模型，使投影光栅建模的精度更高，建立的模型更加保真的基于投影光栅建模的建模方法及装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种基于投影光栅建模的建模方法，其特点在于，所述建模方法通过一建模装置实现，所述建模装置包括至少一相机、一投影仪以及一处理器，所述建模方法包括：

所述处理器标定所述相机以及投影仪；

所述投影仪对待测物投射若干帧的设定周期的结构光图像，所述设定周期根据所述投影仪的分辨率获取，投影仪的分辨率除以周期的数值为正整数；

所述处理器判断所述相机拍摄的结构光图像是否过曝，若是则将所述设定周期的数值乘以2作为新的设定周期，然后所述投影仪对待测物投射若干帧的最新设定周期的结构光图像并再次执行所述处理器判断所述相机拍摄的结构光图像是否过曝的步骤，若否则利用所述结构光图像建模以生成所述待测物的三维模型。

较佳地，所述处理器分别连接所述相机以及所述投影仪，所述处理器向所述相机及所述投影仪分别发送触发信号；

所述相机包括一摄像镜头，所述投影仪包括一投影镜头，所述摄像镜头的拍摄方向与所述投影镜头的投影方向均对准所述投影屏；

所述处理器标定所述相机以及投影仪，包括：

所述投影屏上设有一标定图案；

所述相机拍摄仅有标定图案的投影屏为标定影像；

所述处理器利用所述标定影像标定所述相机，并获取相机标定数据；

所述投影仪向所述投影屏投射至少2个亮度的标定图片；

所述相机拍摄所述投影屏上每个亮度的标定图片为图片影像；

所述处理器利用所述相机标定数据以及所述图片影像进行投影仪以及所述相机之间的标定。

较佳地，所述投影仪向所述投影屏投射至少2个亮度的标定图片，包括：