[发明专利]一种基于二元面结构光的高精度三维重建方法及系统

摘要

本发明提供了一种基于二元面结构光的高精度三维重建方法及系统，该方法包括：先对CCD高清摄像机及投影仪进行标定；由LED灯发出定向光源，投射至目标物体所在场景，经由CCD高清摄像机获取图像，经过自适应识别模块匹配出与目标物体近似的轮廓；根据自适应识别模块识别的结果进行结构光信息编码，再由投影仪投射面结构光至目标轮廓平面所在的大概位置；CCD高清摄像机获取投影在目标物体的调制图像，将结构光特征点和LED光轮廓获取的梯度信息结合，得到最终的三维图像。本发明的有益效果是：本发明可以提高三维重建系统对环境变化的适应性，目标物体的重建精度和准确度有效提高，而且减少了因环境多目标带来的运算成本增加的问题。

主权项

1.一种基于二元面结构光的高精度三维重建方法，其特征在于，包括如下步骤：/n第一步：先对CCD高清摄像机及投影仪进行标定；/n第二步：由LED灯发出定向光源，投射至目标物体所在场景，经由CCD高清摄像机获取图像，经过视觉处理系统的自适应识别模块匹配出与目标物体近似的轮廓，得出待测物所在平面的坐标信息及复杂度信息，对目标物体的位置进行粗略对准；/n第三步：根据自适应识别模块识别的结果进行结构光信息编码，使面结构光的编码精度满足目标物体的复杂度，再由投影仪投射面结构光至目标轮廓平面所在的大概位置；/n第四步：CCD高清摄像机获取投影在目标物体的调制图像，将通过对图像RGB颜色分量进行分解，分割为不同通道的图像，经过视觉处理系统的三维重建模块利用获取的面结构光图像进行光学三角法测量目标的深度信息，生成三维点云数据和三维网格；/n第五步：将结构光特征点和LED光轮廓获取的梯度信息结合，在像素平面中，将邻接的结构光点连线，在连线和梯度信息的交叉处插入新的三维点，新插入三维点的深度信息由细分规则得出；更新插入新三维点云后生成的网格，进行曲面拟合，得到最终的三维图像；/n在所述第四步中，G通道为结构光为主的图像，R为目标物体的轮廓平面图像；R通道图像，为CCD摄像机所拍摄的物体的二维平面图形，通过对R通道图像的灰度值区域分割，可以得到视野范围内的各个目标，通过对干扰光线或者微小物体的过滤，得到主要目标区域。/n