[发明专利]一种三维视觉重建方法

摘要

本发明涉及结构光测量技术，具体涉及一种三维视觉重建方法，包括以下步骤：搭建三维测量系统；使用多频相位测量轮廓术结构光扫描方法，通过投影仪投影带相移的正弦投影图案并通过摄像机实时捕获被测物表面调制的正弦图案，根据多频相位测量轮廓术的相位展开法计算出被测物表面相位信息；利用相位图在空间上随着被测物表面深度变化的扭曲度计算出被测物表面的相对深度，根据相对深度实现了三维重建。本发明能够在因条件限制而无法进行复杂的标定、标定困难，或者仅需重建出低精准度三维坐标的图像，快速的实现三维重建，弥补的现有的三维重建方法在标定数据不足时无法重建的缺陷，可广泛用于考古领域、三维数据的可视化应用中。

主权项

1.一种三维视觉重建方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，搭建三维测量系统，放置被测物于摄像头能够捕捉的范围，投影仪射出的光照能够覆盖需扫描的范围；步骤二，使用多频相位测量轮廓术结构光扫描方法，通过投影仪投影带相移的正弦投影图案并通过摄像机实时捕获被测物表面调制的正弦图案，根据多频相位测量轮廓术的相位展开法计算出被测物表面相位信息；步骤三，利用相位图在空间上随着被测物表面深度变化的扭曲度计算出被测物表面的相对深度，根据相对深度实现了三维重建；所述步骤三中被测物表面相对深度的获取方法，具体内容如下：设C代表摄像机，摄像机捕获图片的像素坐标为(xc，yc)，mean[φ(xc，：)]为相位图中xc行的平均值，为表示捕获的正弦波图像在像素坐标(xc，yc)的相位值，被测物表面同一行的相对深度信息Z1(xc，yc)通过如下公式得到设l(xc)是根据相位图第yc列数据拟合而成的直线方程，被测物表面同一列的相对深度信息通过如下公式得到设定alpha1和alpha2为摄像机和投影仪的相对位置的权重，被测物表面的相对深度Z通过如下公式得到Z＝alpha1*Z1+alpha2*Z2。