[发明专利]一种基于多相机系统实时三维测量的自适应深度约束方法

摘要

本发明公开了一种基于多相机系统实时三维测量的自适应深度约束方法，通过对当前三维重构的深度图进行全局与逐像素邻域的分析，分别获取了自适应全局深度范围与逐像素深度范围图，并将得到的逐像素深度范围图用于下一次三维重构。本发明充分利用了实时三维测量的时空连续性，分析了当前重构深度图的特性用于增强了多视角实时三维测量系统中立体相位展开的稳定性，相比传统立体相位展开，本发明算法更为简洁，操作难度更低。

主权项

1.一种基于多相机系统实时三维测量的自适应深度约束方法，其特征在于：首先通过多相机系统中的投影仪循环投影三幅条纹图像到被测物体上，经过被测物体调制后的条纹图像被多相机系统中的每一个相机同步拍摄获取并传输到计算机中，计算机对每一个相机获取的三幅条纹图利用相移法进行包裹相位提取，得到了各个相机对应的包裹相位图；其中，多相机系统包含n个相机，n≥2；利用相机1与投影仪之间的标定参数计算相机1上的所有点的三维候选点，并利用传统深度约束技术去除部分三维候选点，然后将剩余的三维候选点投影到相机2上得到对应的二维候选点，利用之前得到的包裹相位图通过相位一致性检验去除部分二维候选点以及对应的三维候选点，并得到第一幅有效区域图；如果是第一轮三维重构，则通过简化一致检验确定最终的匹配点，并根据匹配点进行三维重构，输出深度图，通过对相机1的当前深度图进行全局分析，得到了自适应全局深度范围；如果不是第一轮三维重构，则通过自适应逐像素深度约束技术再次去除部分三维候选点及对应的二维候选点，得到第二幅有效区域图；根据第一幅有效区域图与第二幅有效区域图作差后的结果与设定阈值比较确定剩余的候选点集合，然后通过简化一致检验确定最终的匹配点，并根据匹配点进行三维重构，输出深度图，并通过对相机1的当前深度图进行全局分析，得到了自适应全局深度范围；对自适应全局深度范围用全局深度范围将离群点设置为无效点得到更加精炼的深度图，在精炼的深度图基础上，逐像素分析像素邻域深度特性，得到了自适应逐像素深度范围图。