[发明专利]基于数字滤波器的模型获取方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于数字滤波器的模型获取方法及装置，所述模型获取方法通过一模型获取装置实现，模型获取装置包括一相机、一数字滤波器、一投影仪以及一处理器，模型获取方法包括：处理器标定所述相机以及投影仪；投影仪投射正弦波结构光；相机拍摄正弦波结构光生成结构光影像；所述数字滤波器获取滤波影像；处理器根据滤波影像获取正弦波结构光的包裹相移，并根据所述包裹相移获取绝对相移；所述投影仪在目标物体上投影正弦波结构光；相机拍摄被正弦波结构光投影的目标物体的物体影像；所述处理器根据正弦波结构光的绝对相移以及物体影像获取目标物体的三维模型。本发明具有运算速度快，获取物体的模型的时间短，模型精度较高的优点。

技术领域

本发明涉及一种基于数字滤波器的模型获取方法及装置。

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中存在建模速度慢，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的光栅投影进行三维重建中存在建模速度慢，精度低的缺陷，提供具有运算速度快，获取物体的模型的时间短，模型精度较高的优点的基于数字滤波器的模型获取方法及装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种基于数字滤波器的模型获取方法，其特点在于，所述模型获取方法通过一模型获取装置实现，所述模型获取装置包括一相机、一数字滤波器、一投影仪以及一处理器，所述模型获取方法包括：

所述处理器标定所述相机以及投影仪；

所述投影仪投射正弦波结构光；

相机拍摄正弦波结构光生成结构光影像；

所述数字滤波器过滤所述结构光影像的低频信号及负频信号以获取滤波影像；

所述处理器根据滤波影像获取正弦波结构光的包裹相移，并根据所述包裹相移获取绝对相移；

所述投影仪在目标物体上投影正弦波结构光；

所述相机拍摄被正弦波结构光投影的目标物体的物体影像；

所述处理器根据正弦波结构光的绝对相移以及物体影像获取目标物体的三维模型。

较佳地，对于所述滤波影像上的影像点等横向坐标，所述处理器根据公式f(x)＝a₀+a₀cos(2πf₀x)获取所述影像点的包裹相移。

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平面区域；

所述模型获取方法包括：

所述平面区域上设有一可移除的标定图案；

所述相机拍摄仅有标定图案的平面区域为标定影像；

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；