[发明专利]基于深度相机的实时物体三维重建方法

摘要

基于深度相机的实时物体三维重建方法，包括从深度相机中按顺序获取一帧深度图像作为当前帧并进行预处理；通过质心ICP算法估算出的当前帧和前一帧的相对位姿，用前一帧的精确位姿与当前帧和前一帧的相对位姿计算得到当前帧相机的精确位姿；利用相机的精确位姿将当前帧数据融合到局部TSDF中；从局部TSDF中获取步骤3中融合于局部TSDF的点云，以该点云作为前一帧的点云，或者将局部TSDF与全局TSDF进行匹配融合，并将局部TSDF初始化。本发明具有能够避免ICP匹配算法失效，降低累积误差提高模型精度的适用于重建指定物体或人的优点。

主权项

基于深度相机的实时物体三维重建方法，包括以下步骤：步骤1：从深度相机中按顺序获取一帧深度图像作为当前帧，对当前帧进行预处理，预处理包括在深度图像中将对象从场景中分割出来、将分割出来的对象数据去除边界噪声，将去噪后的对象数据生成有序点云和用PCA（主成分分析）计算点云法向量；步骤2：判断当前帧是否第一帧，若是，则获取相机的物理位姿作为相机的精确位姿，进入步骤3；若否，则通过质心ICP算法估算出的当前帧和前一帧的相对位姿，用前一帧的精确位姿与当前帧和前一帧的相对位姿计算得到当前帧相机的精确位姿，进入步骤3；步骤3：利用相机的精确位姿将当前帧数据融合到局部TSDF中；步骤4：判断是否有结束指令，若否，则从局部TSDF中获取步骤3中融合于局部TSDF的点云，以该点云作为前一帧的点云，重复步骤1‑4；若是，将局部TSDF与全局TSDF进行匹配融合，并将局部TSDF初始化；判断是否有程序结束指令，若是，从全局TSDF提取点云，并且使用贪婪三角化获得物体模型；若否，则从全局TSDF中获取在上一帧相机位姿下获取前一帧的点云，重复步骤1‑步骤4。