[发明专利]三维成像方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质

说明书

本申请提供一种三维成像方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，属于三维成像领域，该方法包括：获取目标物体对应的截断相位图，截断相位图包括每个像素点对应的相位；将所述截断相位图输入事先训练好的绝对条纹级次分析模型进行处理，得到对应的绝对条纹级次图，绝对条纹级次图包括每个像素点所对应的绝对条纹级次序号；根据所述截断相位图和所述绝对条纹级次图，得到绝对相位图，绝对相位图为绝对相位的连续相位图；根据所述绝对相位图得到目标物体的三维信息，并对三维信息进行成像。该方法能够改善单频相位绝对展开后准确度低的问题，同时能够减少相位展开过程中的计算量和成本，快速得到物体的三维信息，还能处理孤立区域。

技术领域

本申请涉及三维成像领域，具体而言，涉及一种三维成像方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

结构光三维成像是一种常用的三维测量和重建技术，其中，条纹结构光因为高精度等特性而被广泛使用。基于条纹结构光的三维成像是利用投影设备投射条纹图案到目标物体的表面，条纹图案由于目标物体面形的变化而发生扭曲，相机则在不同方位处采集目标物体表面图像，其原理如图1所示。采集图像中主要是被物体面形的高度信息调制的变形条纹，根据分析这些变形条纹的相位信息，结合已知的成像系统的系统参数，可以得到物体面形高度信息从而实现三维成像。

目前在得到变形条纹信息的图像后，通过变形条纹信息图像得到截断相位图，对截断相位图进行相位展开可以计算得到连续相位图，再根据系统参数即可获得物体面形信息(物体三维信息)。

目前计算连续相位图的原理为通过空间相位展开、时间相位展开、立体视觉几何约束相位展开、多目相位展开和基于深度学习的相位展开等方式计算连续相位图，但是这些方法各自有局限性，难以在相位展开的精度和效率之间取得平衡。其中，例如，空间相位展开方法，其本身存在很大的局限性：表面平滑性假设、相对相位输出和无法处理孤立区域，如时间相位展开方法，需要投影多组条纹图案且投影结束前让物体保持静止，如基于深度学习的相位展开方法，需要使用多种频率条纹图像生成的多幅截断相位图，或是两个不同视角(也就是两个相机)的截断相位图，存在单次三维成像速度较慢、系统成本高的缺点。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种三维成像方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，用以解决单频相位绝对展开后的准确度低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种三维成像方法，包括：获取目标物体对应的截断相位图，所述截断相位图包括每个像素点对应的相位；将所述截断相位图输入事先训练好的绝对条纹级次分析模型进行处理，得到对应的绝对条纹级次图，所述绝对条纹级次图包括每个像素点所对应的绝对条纹级次序号；根据所述截断相位图和所述绝对条纹级次图，得到绝对相位图，所述绝对相位图为绝对相位的连续相位图；根据所述绝对相位图得到目标物体的三维信息，并对所述三维信息进行成像。本申请实施例中，使用绝对条纹级次分析模型能够通过一幅截断相位图输出对应的绝对条纹级次图，这样相比传统相位展开方法能够减少使用的截断相位图的数量，还能减少拍摄设备的数量和减少采集次数，并且不需要采集不同条纹频率的图像，从而大大减少得到所需截断相位图的计算量以及采集图像的所需的人力物力成本和采集难度，同时绝对条纹级次模型能够快速准确地得到绝对条纹级次图，再根据绝对条纹级次图得到准确度高的绝对相位图，从而达到单频相位绝对展开并且能保证高准确度的目的，这样的方法还能够处理孤立区域。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述方法还包括：获取所述截断相位图对应的变形条纹图，所述变形条纹图包括每个像素点的像素值；相应地，将所述截断相位图输入事先训练好的绝对条纹级次分析模型进行处理，得到对应的绝对条纹级次图，包括：将所述截断相位图和所述变形条纹图输入事先训练好的绝对条纹级次分析模型进行处理，得到对应的绝对条纹级次图。本申请实施例中，可以将一幅截断相位图以及一幅变形条纹图一起作为模型的输入，得到对应的绝对条纹级次图，这样能够在减少所需截断相位图的数量的同时，提升模型输出的绝对条纹级次图的准确性。