[发明专利]三维点云信息的采集方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供一种三维点云信息的采集方法、装置及电子设备，属于三维建模技术领域。三维点云信息的采集方法，包括：通过N个摄像头分别采集目标物体表面的图像，图像包括目标物体表面的结构光图案，N个摄像头中，至少存在两个镜头光圈不同的摄像头，其中，N为大于1的整数；根据各图像确定目标物体表面的三维点云信息。能够对表面不同区域反射率差异较大的目标物体，进行更加精准的三维点云信息采集。

技术领域

本发明涉及三维建模技术领域，具体而言，涉及一种三维点云信息的采集方法、装置及电子设备。

背景技术

利用基于结构光的三维测量技术可以精确地获取待测目标的三维形貌信息。基于结构光的三维测量，通常用到结构光模组和摄像头。令结构光模组投射预先设定的结构光图案至目标物体的表面，然后用摄像头抓拍上述图案在目标物体表面的投射图像。使用这些照片，并对其进行结构光解算，就可以获得目标物体表面的三维信息。

然而，当目标物体表面的反射率变化范围较大时，即目标物体表面存在高反射区域(如金属、陶瓷等)和低反射区域(如黑色哑光物体)，则由于结构光模组投射的光的亮度或摄像头曝光时间设置固定，最终由摄像头抓拍到的带有结构光的目标物体表面的图像会部分区域发生过曝光(高反射区域)或欠曝光(低反射区域)的情况，导致根据摄像头采集的目标物体表面的图像无法识别得到三维点云信息的问题，或三维点云信息出现部分区域存在空洞的问题，从而造成三维点云信息精确度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维点云信息的采集方法、装置及电子设备，能够对表面不同区域反射率差异较大的目标物体，进行更加精准的三维点云信息采集。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种三维点云信息的采集方法，包括：

通过N个摄像头分别采集目标物体表面的图像，图像包括目标物体表面的结构光图案，N个摄像头中，至少存在两个镜头光圈不同的摄像头，其中，N为大于1的整数；

根据各图像确定目标物体表面的三维点云信息。

可选地，根据各图像确定目标物体表面的三维点云信息，包括：

分别获取各图像所对应的三维点云；

将各三维点云进行拼接融合，得到目标物体表面的三维点云信息。

可选地，分别获取各图像所对应的三维点云，包括：

对各图像中的每个图像：

获取目标物体表面每个空间点对应的结构光参考坐标；

获取目标物体表面每个空间点在图像中对应的结构光坐标；

根据结构光参考坐标以及结构光坐标，确定图像对应的目标物体表面的三维点云。

可选地，将各三维点云进行拼接融合，得到目标物体表面的三维点云信息，包括：

根据各摄像头之间的位置关系，获取各摄像头之间的坐标转换矩阵；

根据坐标转换矩阵，将各图像所对应的三维点云转换至同一坐标系下；

将同一坐标系下的各三维点云拼接融合，得到目标物体表面的三维点云信息。

可选地，各摄像头的镜头前端中心位于同一直线上，且直线与目标物体的测量基准面平行。

可选地，结构光图案通过结构光模组投射在目标物体表面，结构光模组的光轴与目标物体的测量基准面法线间的夹角，等于N个摄像头中镜头光圈最小的一个摄像头的光轴与目标物体的测量基准面法线间的夹角。

可选地，每个摄像头的镜头前设置有滤光片，滤光片的通光谱段与结构光模组的发光谱段一致。