[发明专利]一种基于快速对应点搜索的三维重建方法及装置

摘要

本发明适用于光学测量技术领域，提供了一种基于快速对应点搜素的三维重建方法及装置，投射散斑图像到被测物体表面，采集得到第一散斑图像和第二散斑图像，并对其进行滤波、去畸变处理；对去畸变后的第一散斑图像和第二散斑图像进行水平性校正和共线性校正，利用数字图像相关算法对校正后的图像进行整像素级对应点搜索，得到整像素级对应点；并利用亚像素对应点优化算法对整像素级对应点进行亚像素优化，得到亚像素级对应点；利用双目立体视觉重建算法计算得到所述整像素级对应点的三维坐标，从而得到被测物体表面的三维数据；本发明提供的方法解决了利用传统的数字图像相关算法搜素对应点时计算量大、耗时的问题，从而实现了快速的三维重建目标。

主权项

一种基于快速对应点搜素的三维重建方法，其特征在于，所述三维重建方法应用于三维重建系统，所述三维重建系统包括：第一成像装置、投影装置和第二成像装置，所述第一成像装置和所述第二成像装置位于所述投影装置的两侧，所述方法包括：利用投影装置投射散斑图像至被测物体表面，并利用所述第一成像装置和所述第二成像装置同步采集所述被测物体表面的散斑图像，得到第一散斑图像和第二散斑图像；对所述第一散斑图像和第二散斑图像分别进行噪声点滤波处理，并利用预先标定的成像装置内部参数结合去畸变公式去除经过滤波处理后的第一散斑图像和第二散斑图像的成像畸变，得到去畸变后的第一散斑图像和第二散斑图像；对所述去畸变后的第一散斑图像和第二散斑图像进行水平性校正，使得所述第一散斑图像和第二散斑图像的极线调整至平行于图像u轴方向，得到水平性校正后的第一散斑图像和第二散斑图像，以水平性校正后得到的第一散斑图像和第二散斑图像中的其中一个散斑图像为基准，对另一个散斑图像的v坐标进行共线性校正，使得所述第一散斑图像和第二散斑图像的共轭极线共线，从而使得第一散斑图像和第二散斑图像的极线与图像v轴交点坐标相同，并得到共线性校正后的第一散斑图像和第二散斑图像；利用数字图像相关算法对所述共线性校正后的第一散斑图像和第二散斑图像进行整像素级对应点搜索，得到整像素级对应点；利用亚像素对应点优化算法对所述整像素级对应点进行亚像素优化，得到亚像素级对应点，并利用双目立体视觉重建算法计算得到所述亚像素级对应点的三维坐标，从而得到被测物体表面的三维数据。