一种实现3D扫描建模功能的移动终端及方法技术

本发明专利技术公开了一种3D扫描建模的移动终端及方法，该终端包括：3D成像模块，用于获取左右格式的3D图像对及其方位信息；景深图像生成模块，用于将该左右格式的3D图像对形成景深图像；3D模型生成模块，用于根据该景深图像重建生成3D模型；特征点计算模块，用于将该左右格式的3D图像对和该3D模型进行特征点计算和边缘检测；拼接模块，用于将多次获取的3D图像对生成的多方位3D模型按照特征点和方位信息进行加权拼接形成拼接模型。与现有使用结构复杂而昂贵的3D扫描仪和计算机处理建模数据的技术相比，本发明专利技术具有快捷、便携的特点，而且增加了移动终端和3D建模技术的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种实现3D扫描建模功能的移动终端及方法
本专利技术涉及移动终端
，特别是涉及一种实现3D扫描建模功能的移动终端及方法。
技术介绍
当前3D(三维)技术广泛应用于立体电影、3D游戏和3D打印领域，但该类应用需要大量的3D模型，而目前3D模型的生成方法主要是在计算机中使用专业的3D建模软件，如Autodesk公司的3DMax和Mayer；AVID公司的Softimage|XSI；RobertMcNeel&Assoc公司的Rhino等，这需要专业技术人员花费大量时间和精力才能完成。近年来兴起的3D扫描建模技术，虽然能够把现实生活中的物体直接扫描存储成3D模型，较使用复杂的软件建模技术效率高，而且速度快。但是具体操作却是使用3D扫描仪连接计算机后，进行3D扫描，然后在计算机上进行数据处理生成3D模型。因此以上方法均需要计算机来处理3D数据，从而造成了携带结构复杂且昂贵的3D扫描仪进行数据采集和携带计算机进行处理建模数据的复杂性和不便利性。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种实现3D扫描建模功能的移动终端及方法，能够快捷、便携的实现3D图像对的获取与3D模型的建立，同时增加移动终端和3D模型的实用性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是，提供一种移动终端，该移动终端包括：3D成像模块，用于获取左右格式的3D图像对和该3D图像对的方位信息；景深图像生成模块，用于将该左右格式的3D图像对形成景深图像；3D模型生成模块，用于根据该景深图像重建生成3D模型；特征点计算模块，用于将该左右格式的3D图像对和该3D模型进行特征点计算和边缘检测；拼接模块，用于将多次获取的3D图像对生成的多方位3D模型按照特征点和方位信息进行加权拼接形成拼接模型。其中，该3D成像模块具体用于控制该移动终端上具有预设距离的两个摄像头在该移动终端的正面或背面上进行拍摄图像并获取该拍摄图像及其方位信息。其中，该3D成像模块具体用于控制该移动终端上该两个摄像头中至少一个前或后翻转后拍摄图像并获取该拍摄图像及其方位信息；或该3D成像模块具体用于控制与该移动终端前置或后置摄像头共用成像系统的第三摄像头和该后置摄像头或前置摄像头拍摄图像并获取该拍摄图像及其方位信息。该移动终端还进一步包括后处理模块，用于将拼接模型进行后期处理，使生成的新模型视觉上更加真实。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是，提供一种方法，包括以下步骤：S1移动终端获取左右格式的3D图像对和该3D图像对的方位信息；S2将该左右格式的3D图像对形成景深图像；S3根据该景深图像重建生成3D模型；S4将该左右格式的3D图像对和该3D模型进行特征点计算和边缘检测；S5将多次获取的3D图像对生成的多方位3D模型按照特征点和方位信息进行加权拼接形成拼接模型。其中步骤S1的具体步骤：该移动终端的3D成像模块控制该移动终端上具有预设距离的两个摄像头在该移动终端的正面或背面上进行拍摄图像并获取该拍摄图像及其方位信息。具体的，该3D成像模块控制该移动终端上该两个摄像头中至少一个前或后翻转后拍摄图像并获取该拍摄图像及其方位信息；或该3D成像模块控制与所述该移动终端上前置或后置摄像头共用成像系统的第三摄像头和该后置摄像头或前置摄像头拍摄图像并获取该拍摄图像及其方位信息。其中，该方法进一步包括步骤：S6将拼接模型进行后期处理，使生成的新模型视觉上更加真实。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的移动终端首先采用3D成像模块获取左右格式的3D图像对及其方位信息，其次将该左右格式的3D图像对形成景深图像，根据景深图像重建生成3D模型，并将该3D图像对和该3D模型进行特征点计算和边缘检测，最后将多次获取的3D图像对生成的多方位3D模型按照特征点和方位信息进行加权拼接形成拼接模型。即在一个移动终端上可完成3D图像对的采集、形成景深图像、建立模型，根据特征点和方位信息加权拼接多方位3D模型形成拼接模型，与现有3D扫描建模技术需要使用昂贵且结构复杂的3D扫描仪获得待建模物体的数据，然后使用计算机进行数据处理才能获得3D模型的方式相比，具有显著地快捷性和便携性，更方便人们使用日常携带的移动终端进行3D图像对采集与模型建立的操作，增强了移动终端和3D模型的实用性。附图说明图1是本专利技术移动终端第一实施方式的结构示意图；图2a是本专利技术移动终端第二实施方式的结构示意图；图2b是图2a中两个摄像头设于该移动终端背面的结构示意图；图2c是图2a中带翻转的两个摄像头设于该移动终端正面的结构示意图；图2d是两个摄像头获取左右格式3D脸谱图片的原理示意图；图2e是图2d中3D脸谱图片在移动终端中的显示示意图；图3是本专利技术提供的方法第一实施方式的流程图；图4是本专利技术提供的方法第二实施方式的流程图；具体实施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术进行详细说明。请参阅图1，图1是本专利技术移动终端第一实施方式的结构示意图。该移动终端10包括：3D成像模块110，用于获取左右格式的3D图像对和该3D图像对的方位信息；景深图像生成模块120，用于将该左右格式的3D图像对形成景深图像；3D模型生成模块130，用于根据该景深图像重建生成3D模型；特征点计算模块140，用于将该左右格式的3D图像对和该3D模型进行特征点计算和边缘检测；拼接模块150，用于将多次获取的3D图像对生成的多方位3D模型按照特征点和方位信息进行加权拼接形成拼接模型。其中该移动终端选自但不限于方便携带的手机、平板、掌上电脑等。其中左右格式的3D图像对是模拟双眼视差产生立体感而拍摄的图像。在本案其他实施方式中，3D成像模块可选的也用于获取上下格式的3D图像对，或者获取不同方位的左眼图像、右眼图像。其中方位信息包括移动终端10的角度及与拍照物体的距离。其中移动终端获取左右格式的3D图像对，使用双目测定及匹配等一系列的算法获取该左右格式3D图像对的深度信息形成深度图即3D景深图像，但是立体视觉的最终目的是恢复景物可视表面的完整信息，目前无论哪种匹配方法都不可能恢复出所有图像点的视差，因此对于一个完整的立体视觉系统，必须进行最终的表面内插重建，利用深度图像进行数据重构建立完成3D模型。其中景深是指在摄影机镜头或其他成像器前能够取得清晰图像的成像所测定的被摄物体前后距离范围，在聚焦完成后，在焦点前后的范围内都能形成清晰的像，这一前一后的距离范围即为景深。景深图像模拟人眼对真实空间的近大远小，近处清晰远处模糊的视觉感受。为了恢复图像的视差，必须进行表面内插重建，利用景深图像进行数据重构建立完成3D模型图像。其中特征点计算模块140是对左右格式的3D图像对和3D模型进行特征点计算和边缘检测，把特征点和边缘中选取的点作为顶点，再依据一定的算法形成3D模型。以手机获取脸谱的左右格式的3D图像对为例进行说明，特征点是如眼角、鼻尖以及嘴角等部位，最能代表人脸特征的某些位置包括人脸轮廓点和人脸器官点(眼、鼻、嘴、脸颊等)，将该类部位使用特征点和边缘点组成，即可作为识别物体的模型。其中3D成像模块310获取左右格式的3D图像对的数目大于等于1，以便用户选择满意的左右格式的3D图像对或获取多方位的左右格式的3D图像对，以获得更完整的建模物体信息，进而通过拼接模块150，具体的是对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现3D扫描建模功能的移动终端，其特征在于，包括：3D成像模块，用于获取左右格式的3D图像对和所述3D图像对的方位信息；景深图像生成模块，用于将所述左右格式的3D图像对形成景深图像；3D模型生成模块，用于根据所述景深图像重建生成3D模型；特征点计算模块，用于将所述左右格式的3D图像对和所述3D模型进行特征点计算和边缘检测；拼接模块，用于将多次获取的所述3D图像对生成的多方位所述3D模型按照所述特征点和所述方位信息进行加权拼接形成拼接模型。

【技术特征摘要】
1.一种实现3D扫描建模功能的移动终端，其特征在于，包括：3D成像模块，用于获取左右格式和/或上下格式的3D图像对和所述3D图像对的方位信息；景深图像生成模块，用于将所述左右格式和/或上下格式的3D图像对形成景深图像；3D模型生成模块，用于根据所述景深图像重建生成3D模型；特征点计算模块，用于将所述左右格式和/或上下格式的3D图像对和所述3D模型进行特征点计算和边缘检测；拼接模块，用于将多次获取的所述3D图像对生成的多方位所述3D模型按照所述特征点和所述方位信息进行加权拼接形成拼接模型。2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述3D成像模块具体用于控制所述移动终端上具有预设距离的两个摄像头在所述移动终端的正面或背面上进行拍摄图像并获取所述拍摄图像及其所述方位信息。3.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，所述3D成像模块具体用于控制所述移动终端上所述两个摄像头中至少一个前或后翻转后拍摄图像并获取所述拍摄图像及其所述方位信息；或所述3D成像模块具体用于控制与所述移动终端前置或后置摄像头共用成像系统的第三摄像头和所述后置摄像头或所述前置摄像头拍摄图像并获取所述拍摄图像及其所述方位信息。4.根据权利要求1-3任意一项所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还进一步包括后处理模块，用于将所述拼接模型进行后期处...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美鸿，陈易华，
申请(专利权)人：深圳市亿思达科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44