[实用新型]基于3D重建的红外激光辅助多相机3D扫描系统

说明书

本实用新型公开了一种基于3D重建的红外激光辅助多相机3D扫描系统，包括拍摄室、LED模组、拍摄模组及纹理激光模组，所述LED模组、拍摄模组及纹理激光模组设于所述拍摄室内；所述LED模组用于对所述拍摄室进行照明；所述纹理激光模组用于将红外纹理增强图案投射至被拍摄物体上；所述拍摄模组用于对所述被拍摄物体进行多角度拍摄。本实用新型结构简单，可有效简化设备，节省一半的设备数量，并将设备的技术指标降低了一个数量级，成本只有其他方案的十分之一。

技术领域

本实用新型涉及三维重建技术领域，尤其涉及一种基于3D重建的红外激光辅助多相机3D扫描系统。

背景技术

在计算机视觉中，三维重建是指根据单视图或者多视图的图像重建三维信息的过程。由于单视频的信息不完全，因此三维重建需要利用经验知识；而多视图的三维重建(类似人的双目定位)相对比较容易，其方法是先对摄像机进行标定，即计算出摄像机的图像坐标系与世界坐标系的关系，然后利用多个二维图像中的信息重建出三维信息。

目前，业界中三维重建的实现一般采用如下几种三维扫描技术方向：

一、基于传统多视图几何的三维重建算法，该三维重建算法主要包括主动式三维重建算法及被动式三维重建算法。具体地，主动式三维重建算法包括结构光重构算法及TOF(Time of Flight)激光飞行时间重构算法，其中，结构光重构算法难以支持多相机同时工作，而TOF激光飞行时间重构算法的精度较低，对距离要求较高；另外，被动式三维重建算法包括单目视觉重构算法及双目/多目视觉重构算法，其中，单目视觉重构算法精度较低，而双目/多目视觉重构算法对物体材质纹理的要求较高。

二、基于激光扫描测距的3D扫描仪重建算法，但激光扫描的速度慢、时间长，不能很好地应用于实际生产；

三、基于深度学习的三维重建算法，但该三维重建算法还远没有完善。

因此，现有的三维重建技术不能满足用户的实际需求，还需进行进一步的深入研究。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单的基于3D重建的红外激光辅助多相机3D扫描系统，可有效节省设备数量及降低设备的技术指标。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于3D重建的红外激光辅助多相机3D扫描系统，包括拍摄室、LED模组、拍摄模组及纹理激光模组，所述LED模组、拍摄模组及纹理激光模组设于所述拍摄室内；所述LED模组用于对所述拍摄室进行照明；所述纹理激光模组用于将红外纹理增强图案投射至被拍摄物体上；所述拍摄模组用于对所述被拍摄物体进行多角度拍摄。

作为上述方案的改进，所述纹理激光模组输出的光波波长大于800nm。

作为上述方案的改进，所述纹理激光模组包括多个红外激光散斑衍射器及红外条纹激光衍射器。

作为上述方案的改进，所述红外激光散斑衍射器设于所述被拍摄物体的凹凸区域附近，用于将红外纹理增强图案投射至所述被拍摄物体的凹凸区域上。

作为上述方案的改进，所述红外条纹激光衍射器设于所述被拍摄物体的条状区域附近，用于将红外纹理增强图案投射至所述被拍摄物体的条状区域上。

作为上述方案的改进，所述LED模组输出的光波波长小于700nm。

作为上述方案的改进，所述拍摄模组包括多个CMOS摄像机。

作为上述方案的改进，所述拍摄室包括侧壁、顶壁及底壁，所述侧壁、顶壁及底壁相互连接以形成密闭空间；所述侧壁包括外侧壁及内侧壁，所述外侧壁与内侧壁之间形成空腔；所述LED模组、拍摄模组及纹理激光模组设于所述内侧壁上，所述LED模组、拍摄模组及纹理激光模组的通电线穿过所述内侧壁并与所述外侧壁上的电源连接。