基于深度传感器的物体三维建模方法技术

技术编号:19905619 阅读:26 留言:0更新日期:2018-12-26 03:35
本发明专利技术揭示了一种基于深度传感器的物体三维建模方法,包括:S1、数据采集步骤,从深度传感器中读取数据,获得三维点云数据;S2、预处理步骤,将物体的点云从整个场景中分割出来,再去除异常点、提取物体点云的边界,得到物体在各视角下的点云;S3、相邻视角下点云配准步骤,配准相邻视角下的物体点云,得到相邻视角下物体点云间的转换矩阵;S4、全局对齐步骤,利用转换矩阵,将各个视角下的点云融合进全局点云,得到三维点云模型;S5、网格化和纹理映射步骤,将三维点云模型转为网格模型,随后将色彩信息映射到网格模型的表面,得到三维纹理模型。本发明专利技术在保证建模精度的基础上,提升了建模速度,具有很高的使用及推广价值。

【技术实现步骤摘要】
基于深度传感器的物体三维建模方法
本专利技术涉及一种物体建模方法,具体而言,涉及一种基于深度传感器的物体三维建模方法,属于计算机视觉中的三维建模领域。
技术介绍
随着计算机视觉技术的不断发展,作为计算机视觉技术中的一个重要分支,三维重建(3-dimensionReconstruction)技术开始广泛地应用于虚拟现实(VirtualReality)、文物保护等各个领域和行业中。可以预见的是,在未来,三维建模技术还将会应用于诸如电子商务等互联网项目中,以使消费者可以全方位地观看商品,带来更加真实的用户体验。但是由于专业的三维扫描设备价格昂贵而且扫描速度很慢,所以将物体三维建模大范围推广及应用于人们日常生活中,仍然存在着一定的困难。与此同时,随着图像处理、机器视觉、人工智能等学科的不断进步,尤其是深度传感器(如Microsoft的Kinect等)出现后,通过使用深度传感器来获得物体的三维信息逐步成为了可能。由于深度传感器可以通过光线反射时间计算被检测物体的参数,而不需要额外的辅助设备,因而基于深度传感器进行三维建模是一种更加简单、也更加便捷的三维建模方式。现在运用深度传感器进行三维建模是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于深度传感器的物体三维建模方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、数据采集步骤,从深度传感器中读取数据,数据包含深度信息和色彩信息,将深度信息和色彩信息融合后获得三维点云数据;S2、预处理步骤,利用平面提取方法将物体的点云从整个场景中分割出来,再去除异常点、提取物体点云的边界、滤除不准确的边缘点,得到物体在每个视角下的点云;S3、相邻视角下点云配准步骤,配准相邻视角下的物体点云,得到相邻视角下物体点云间的转换矩阵;S4、全局对齐步骤,利用转换矩阵,将各个视角下的点云融合进一个全局点云,得到物体的三维点云模型;S5、网格化和纹理映射步骤,将三维点云模型转换成网格模型,随后将色彩信息映射到...

【技术特征摘要】
1.一种基于深度传感器的物体三维建模方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、数据采集步骤,从深度传感器中读取数据,数据包含深度信息和色彩信息,将深度信息和色彩信息融合后获得三维点云数据;S2、预处理步骤,利用平面提取方法将物体的点云从整个场景中分割出来,再去除异常点、提取物体点云的边界、滤除不准确的边缘点,得到物体在每个视角下的点云;S3、相邻视角下点云配准步骤,配准相邻视角下的物体点云,得到相邻视角下物体点云间的转换矩阵;S4、全局对齐步骤,利用转换矩阵,将各个视角下的点云融合进一个全局点云,得到物体的三维点云模型;S5、网格化和纹理映射步骤,将三维点云模型转换成网格模型,随后将色彩信息映射到网格模型的表面,得到三维纹理模型。2.根据权利要求1所述的基于深度传感器的物体三维建模方法,其特征在于,S1所述数据采集步骤,具体包括:S11、硬件设置子步骤,将深度传感器与转盘固定设置于平台上,将物体放置于转盘上,使深度传感器俯视拍摄放置于转盘上、匀速旋转的物体;S12、数据预存子步骤,转动转盘,使转盘以60S/圈的速度保持匀速旋转,每隔2s从深度传感器取一帧深度图像和一帧彩色图像;S13、数据读取子步骤,从深度传感器中读取任一视角下的数据,数据包含深度信息和色彩信息;S14、标定融合子步骤,通过对深度传感器的深度摄像头与彩色摄像头的标定,将色彩信息映射到深度信息坐标系中,再将深度坐标转化为XYZ三维相机坐标系中,最终得到三维点云数据。3.根据权利要求2所述的基于深度传感器的物体三维建模方法,其特征在于:S14中所述对深度信息和色彩信息进行标定,需要计算深度摄像头与彩色摄像头的内部参数与外部参数,所述内部参数为深度传感器的硬件参数,所述外部参数为深度摄像头与彩色摄像头的相对位置关系、即旋转平移矩阵,包括旋转矩阵R和平移矩阵T。4.根据权利要求1所述的基于深度传感器的物体三维建模方法,其特征在于,S2所述预处理步骤,具体包括:S21、分割子步骤,使用随机采样一致...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈建新杨枫葛军丁洁
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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