[发明专利]基于主动视觉的物体三维模型快速获取方法

摘要

一种基于主动视觉的物体三维模型快速获取方法，标定投影设备所投出的各光栅平面在参考坐标系下的光平面方程以及参考坐标系到照相机的投影变换矩阵；将物体放在系统前方，分别拍摄一幅带有光栅的物体图像和一幅只带有纹理的物体图像；将拍摄的图像输入计算机；通过自动或人机交互方式从输入图像中提取出投影在物体上的光栅的边缘并进行聚类；将提取出的每一个边缘点反投影到空间中所对应的光平面方程上，由此求出物体上所有光栅边缘点在参考坐标系下的三维坐标，得到物体的可见表面的三维模型；对所提取的物体表面上的三维点进行三角分解，并将带有纹理的物体图像的纹理信息映射到所获取的三维模型上；将物体旋转一定角度，重复以上步骤，获得物体不同侧面的三维模型，并通过数据融合获得完整的物体三维模型。

主权项

1.一种基于主动视觉的物体三维模型快速获取方法，包括步骤：1)主动视觉系统标定，使用标定模板标定投影设备所投出的各光栅平面在参考坐标系下的光平面方程以及参考坐标系到照相机的投影变换矩阵；2)将物体放在系统前方，分别启动和关闭投影设备，拍摄一幅带有光栅的物体图像和一幅只带有纹理的物体图像；3)将拍摄的图像借助扫描仪或某些专用接口输入计算机；4)通过自动或人机交互方式从输入图像中提取出投影在物体上的光栅的边缘并进行聚类；5)将步骤4)提取出的每一个边缘点反投影到所对应的空间光平面上，由此求出物体上所有光栅边缘点在参考坐标系下的三维坐标，从而得到物体的可见表面的三维模型；6)对步骤4)所提取的物体上的边缘点进行三角分解，从而将带有纹理的物体图像的纹理信息映射到所获取的三维模型上；7)将物体旋转一定角度，重复步骤2)到步骤6)，可获得物体不同侧面的三维模型，将各侧面的三维模型数据进行融合，即可获得完整的物体三维模型。