[发明专利]一种基于深度聚焦的三维重建方法及终端

说明书

本发明公开一种基于深度聚焦的三维重建方法及终端，在获取到图像序列中每一个像素点对应的聚焦度序列后，通过高斯插值确定每一个像素点理论上聚焦度最高的焦点位置，并基于所述理论上聚焦度最高的焦点位置进行点云精简和稀疏点云的插值，从而得到能够进行三维重建的所有高度信息；通过高斯插值计算出的焦点位置更接近实际焦点位置，并且通过点云精简和稀疏点云的插值计算，解决了由于图像噪声带来的计算聚焦度不准确，从而导致合成的高度与实际高度不匹配的问题，使得最终合成的三维重建的高度信息与实际高度信息匹配度高，能够准确、清晰地实现三维重建。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种基于深度聚焦的三维重建方法及终端。

背景技术

随着计算机视觉技术和计算机图形学技术的发展,三维重建技术的应用领域从机器人导航和视觉检测等高端领域扩展到了虚拟现实、视觉模拟等领域,而且在文物保护、生物医学、建筑和机械的设计与制造方面也得到了广泛的应用。基于深度图像的三维重建技术相较于传统的建模技术效率更高,省时省力,而且可以恢复被测物体的三维几何信息,重建模型具有更高的真实性。

DFF(depth from focus，深度聚焦)的基本思想是:首先通过调整相机的Z轴位置,获取样本的序列图像,使整个序列覆盖物体在摄像机中的全部Z轴方向信息,每幅图像有聚焦清晰区域和模糊区域；然后在序列图像中通过一定的融合规则获取每一个像素对应的聚焦清晰位置,从而重建出一幅每一景深部位均十分清晰的图像；再通过聚焦分析恢复深度信息,最后对深度信息进行插值拟合,恢复出比较精确的物体深度信息,从而通过二维图像序列进行三维重建和测量。

但是，现有的基于DFF的三维重建方法在恢复出物体深度信息时，深度信息不够准确，会与实际深度有偏差，从而导致重建出的三维图不够清晰、准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于深度聚焦的三维重建方法及终端，合成的高度与实际高度相匹配，能够准确、清晰地实现三维重建。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

一种基于深度聚焦的三维重建方法，包括步骤：

S1、获取进行三维重建的图像序列，分别计算图像序列中每一帧图像的每一个像素点的聚焦度，得到所述图像序列中每一个像素点对应的聚焦度序列；

S2、对所述图像序列中每一个像素点对应的聚焦度序列，通过高斯插值确定每一个像素点对应的理论上聚焦度最高的焦点位置；

S3、根据所述图像序列中每一个像素点对应的理论上聚焦度最高的焦点位置进行点云精简和稀疏点云的插值，得到进行三维重建的高度信息。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种基于深度聚焦的三维重建终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、获取进行三维重建的图像序列，分别计算图像序列中每一帧图像的每一个像素点的聚焦度，得到所述图像序列中每一个像素点对应的聚焦度序列；

S2、对所述图像序列中每一个像素点对应的聚焦度序列，通过高斯插值确定每一个像素点对应的理论上聚焦度最高的焦点位置；

S3、根据所述图像序列中每一个像素点对应的理论上聚焦度最高的焦点位置进行点云精简和稀疏点云的插值，得到进行三维重建的高度信息。