[发明专利]三维对象重建方法及终端设备

说明书

本申请适用于计算机视觉技术领域，提供了一种三维对象重建方法及终端设备，其中该方法包括：获取预设数量个检测对象图像；基于预设的二叉树的每一层中的预设数量个节点所分别对应的条纹交界，确定各个检测对象图像的像素在二叉树的每一层中相匹配的节点；基于每一层中相匹配的节点构建各个检测对象图像的像素所对应的节点路径，并根据节点路径的各个节点所对应的条纹交界确定与各个检测对象图像的像素匹配的条纹交界；根据与预设数量个检测对象图像的像素所匹配的条纹交界的相位编码值，重建三维对象。由此，解决纹理表面及非朗伯表面重建精度不高的问题，并增强了基于结构光编码图案对复杂三维场景进行构建的自适应能力。

技术领域

本申请属于计算机视觉技术领域，尤其涉及一种三维对象重建方法及终端设备。

背景技术

三维扫描技术发展迅速，目前已应用到了工业检测、设计、动漫及电影特效制作、3D展示、虚拟手术、反求工程等诸多领域和行业。

从现有的三维扫描技术手段来看，以激光三维扫描和投影结构光三维扫描技术为主，激光三维扫描系统通过投射激光线或者点阵，用摄像头捕捉投射的激光特征，通过三角测量恢复三维深度信息，但这种逐点和逐线的扫描方式主要缺点就是速度慢。在基于投影仪的结构光三维扫描系统中，其通过结构光编码技术，实现整个面的一次性测量，具有速度快和精度高的明显优势，因而基于投影的结构光三维扫描技术已成为目前的主流技术手段。

目前，基于投影仪的结构光三维扫描系统对于无纹理的朗伯表面能够产生较佳的重建效果，然而对于有纹理的朗伯表面和非朗伯表面，表面纹理使编码信息受到污染，此外复杂表面存在的遮挡和内反射导致结构光图像上的编码信息丢失，导致重建表面出现由纹理导致的重建误差和孔洞。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了三维对象重建方法及终端设备，以解决纹理表面及非朗伯表面重建精度不高的问题，并增强了基于结构光编码图案对复杂三维场景进行构建的自适应能力。

本申请实施例的第一方面提供了一种三维对象重建方法，包括：获取预设数量个检测对象图像，所述预设数量个检测对象图像是由预设数量个编码图案投射在三维对象上而对应确定的，其中所述每一编码图案由在编码方向上的预设数量个平行的编码条纹组成；基于预设的二叉树的每一层中的预设数量个节点所分别对应的条纹交界，确定各个检测对象图像的像素在所述二叉树的每一层中相匹配的节点，各个所述编码图案中的在不同编码条纹之间的条纹交界与所述二叉树的各层中的节点唯一对应且具有相应的相位编码值；基于所述每一层中相匹配的节点构建所述各个检测对象图像的像素所对应的节点路径，并根据所述节点路径的各个节点所对应的条纹交界确定与所述各个检测对象图像的像素匹配的条纹交界；根据与所述预设数量个检测对象图像的像素所匹配的条纹交界的相位编码值，重建所述三维对象。

本申请实施例的第二方面提供了一种三维对象重建装置，包括：检测对象图像获取单元，用于获取预设数量个检测对象图像，所述预设数量个检测对象图像是由预设数量个编码图案投射在三维对象上而对应确定的，其中所述每一编码图案由在编码方向上的预设数量个平行的编码条纹组成；二叉树层序遍历单元，用于基于预设的二叉树的每一层中的预设数量个节点所分别对应的条纹交界，确定各个检测对象图像的像素在所述二叉树的每一层中相匹配的节点，各个所述编码图案中的在不同编码条纹之间的条纹交界与所述二叉树的各层中的节点唯一对应且具有相应的相位编码值；匹配条纹交界确定单元，用于基于所述每一层中相匹配的节点构建所述各个检测对象图像的像素所对应的节点路径，并根据所述节点路径的各个节点所对应的条纹交界确定与所述各个检测对象图像的像素匹配的条纹交界；三维对象重建单元，用于根据与所述预设数量个检测对象图像的像素所匹配的条纹交界的相位编码值，重建所述三维对象。

本申请实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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如上述方法的步骤。