一种用于标定的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于标定的方法和装置，应用于图像处理领域，该方法包括：获取带有标记点的标定物的第一二维图像以及所述标定物的第一深度图，并获取所述标定物的标定后的三维模型数据，根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述第一深度图中与所述标记点对应的第一三维标记点，并根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述标定物的三维模型数据中与所述标记点对应的第二三维标记点，确定第一矩阵。上述方法能够使得在对拍摄三维图像的装置进行标定时，简单易行，操作难度小。

【技术实现步骤摘要】
一种用于标定的方法和装置
本专利技术涉及一种用于图像处理的方法和装置，具体地，涉及一种用于标定的方法和装置。
技术介绍
目前，对拍摄三维图像的相关技术研究已经发展了几十年时间。早期的拍摄三维图像的装置主要采用激光、结构光、大规模相机阵列等专业的传感器，重建三维模型的精度高，但是由于价格非常高昂，只适用于大型机构，而不适用于小型企业和家庭用户。近年来，随着技术发展，出现了许多低成本的拍摄三维图像的设备，如使用可以自动运动的深度摄像头，这类设备要求用户按照语音提示旋转若干角度进行拍摄，同时深度摄像头自动上下运动从而在各个角度拍摄被拍摄物体的深度图。最后，通过算法将各个角度拍摄的深度图合成一个被拍摄物体的完整的三维模型。拍摄三维图像的装置在使用前需要标定，然而现有技术中对拍摄三维图像的装置进行标定的方法复杂，操作难度大。
技术实现思路
本专利技术提供的一种用于标定的方法和装置，能够解决现有技术中对拍摄三维图像的装置进行标定的方法复杂，操作难度大的问题。本专利技术的第一方面提供一种用于标定的方法，所述方法包括：获取带有标记点的标定物的第一二维图像以及所述标定物的第一深度图，并获取所述标定物的标定后的三维模型数据，所述第一二维图像中的像素与所述第一深度图中的像素对应；根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述第一深度图中与所述标记点对应的第一三维标记点，并根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述标定物的三维模型数据中与所述标记点对应的第二三维标记点；确定第一矩阵，所述第一矩阵用于对所述标定物的第一深度图与所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行变换，使得所述第一三维标记点与所述第二三维标记点配准。根据本专利技术的第一方面，在本专利技术的第一方面的第一可执行方式中，所述确定第一矩阵，包括：确定第二矩阵，所述第二矩阵用于对所述标定物的第一深度图与所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行第一变换，使得所述第一三维标记点与所述第二三维标记点粗配准；确定第三矩阵，所述第三矩阵用于对进行所述第一变换后的所述标定物的第一深度图与进行所述第一变换后的所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行第二变换，使得所述第一三维标记点与所述第二三维标记点精确配准。所述第一矩阵由所述第二矩阵以及所述第三矩阵计算得到。根据本专利技术的第一方面的第一可执行方式，在本专利技术的第一方面的第二可执行方式中，所述确定第二矩阵，包括：通过随机采样一致算法确定所述第二矩阵；或，所述确定第三矩阵，包括：以所述第二矩阵为初始值通过迭代最近点算法确定所述第三矩阵。根据本专利技术的第一方面，在本专利技术的第一方面的第三可执行方式中，所述确定第一矩阵，包括：确定第二矩阵，所述第二矩阵用于对所述标定物的第一深度图与所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行第一变换，使得所述第一三维标记点与所述第二三维标记点粗配准；确定所述第一矩阵，所述第一矩阵为以所述第二矩阵为初始值进行第二变换得到，所述第二变换用于通过对进行所述第一变换后的所述标定物的第一深度图与进行所述第一变换后的所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行所述第二变换以使得所述第一三维标记点与所述第二三维标记点精确配准。根据本专利技术的第一方面的第三可执行方式，在本专利技术的第一方面的第四可执行方式中，所述确定第二矩阵，包括：通过随机采样一致算法确定所述第二矩阵；或，所述确定第一矩阵，包括：以所述第二矩阵为初始值通过迭代最近点算法确定所述第一矩阵。根据本专利技术的第一方面或本专利技术的第一方面的第一可执行方式到第四可执行方式中任一可执行方式，在本专利技术的第一方面的第五可执行方式中，所述标记点为有颜色的标记点；所述根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述第一深度图中与所述标记点对应的第一三维标记点，包括：根据所述颜色确定所述第一二维图像中的表示所述标记点的像素的坐标，根据所述第一二维图像中的像素与所述第一深度图中的像素的对应关系确定所述第一深度图中与所述标记点对应的第一三维标记点的坐标；所述根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述标定物的三维模型数据中与所述标记点对应的第二三维标记点，包括：根据拍摄所述第一二维图像的第一二维摄像装置与拍摄所述标定物的三维模型数据的三维标定摄像装置的位置关系，以及所述第一二维图像中的所述标记点的像素的坐标确定所述标定物的三维模型数据中与所述标记点对应的第二三维标记点的坐标。根据本专利技术的第一方面或本专利技术的第一方面的第一可执行方式到本专利技术的第一方面的第五可执行方式中任一可执行方式，在本专利技术的第一方面的第六可执行方式中，所述方法还包括：获取所述标定物的第二二维图像以及所述标定物的第二深度图，所述第二二维图像中的像素与所述第二深度图中的像素对应，拍摄所述第二二维图像和第二深度图的第二摄像装置与拍摄所述第一二维图像和第一深度图的第一摄像装置不同；根据所述第二二维图像中的所述标记点确定所述第二深度图中与所述标记点对应的第三三维标记点，并根据所述第二二维图像中的所述标记点确定所述标定物的三维模型数据中与所述标记点对应的第四三维标记点；确定第四矩阵，所述第四矩阵用于对所述标定物的第二深度图与所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行变换，使得所述第三三维标记点与所述第四三维标记点配准；根据所述第一矩阵与所述第四矩阵确定第五矩阵，所述第五矩阵用于表示所述第一摄像装置与所述第二摄像装置的位置关系。本专利技术的第二方面提供一种用于标定的方法，所述方法包括：获取标定物的三维模型的第一部分，以及所述标定物的三维模型的第二部分，所述标定物的三维模型的第一部分由第三摄像装置拍摄得到，所述标定物的三维模型的第二部分由第四摄像装置拍摄得到，所述三维模型的第一部分所对应的标定物的第一部分与所述三维模型的第二部分所对应的标定物的第二部分在所述标定物的第三部分重合；确定第五矩阵，所述第五矩阵用于对所述标定物的三维模型的第一部分与所述标定物的三维模型的第二部分中的一个进行变换，使得所述三维模型的第一部分与所述三维模型的第二部分在所述标定物的第三部分所对应的三维模型上重合。根据本专利技术的第二方面，在本专利技术的第二方面的第一可执行方式中，所述确定第五矩阵，包括：通过迭代最近点算法确定所述第五矩阵。根据本专利技术的第二方面或本专利技术的第二方面的第一可执行方式中，在本专利技术的第二方面的第二可执行方式中，所述标定物为人体模型，所述标定物的三维模型的第一部分为所述人体模型的上段的三维模型，所述标定物的三维模型的第二部分为所述人体模型的中段的三维模型；所述第五矩阵用于对所述标定物的三维模型的第一部分与所述标定物的三维模型的第二部分中的一个进行变换，使得所述三维模型的第一部分与所述三维模型的第二部分在所述标定物的第三部分所对应的三维模型上重合，包括：所述第五矩阵用于对所述人体模型的中段的三维模型进行变换，使得所述人体模型的中段的三维模型与人体模型的上段的三维模型在所述标定物的第三部分所对应的三维模型上重合。本专利技术的第三方面，提供一种用于标定的装置，该装置包括：第一获取模块，用于获取带有标记点的标定物的第一二维图像以及所述标定物的第一深度图，并获取所述标定物的标定后的三维模型数据，所述第一二维图像中的像素与所述第一深度图中的像素对应；第一确定模块，用于根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述第一深度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于标定的方法，其特征在于，所述方法包括：获取带有标记点的标定物的第一二维图像以及所述标定物的第一深度图，并获取所述标定物的标定后的三维模型数据，所述第一二维图像中的像素与所述第一深度图中的像素对应；根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述第一深度图中与所述标记点对应的第一三维标记点，并根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述标定物的三维模型数据中与所述标记点对应的第二三维标记点；确定第一矩阵，所述第一矩阵用于对所述标定物的第一深度图与所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行变换，使得所述第一三维标记点与所述第二三维标记点配准。

【技术特征摘要】
1.一种用于标定的方法，其特征在于，所述方法包括：获取带有标记点的标定物的第一二维图像以及所述标定物的第一深度图，并获取所述标定物的标定后的三维模型数据，所述第一二维图像中的像素与所述第一深度图中的像素对应；根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述第一深度图中与所述标记点对应的第一三维标记点，并根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述标定物的三维模型数据中与所述标记点对应的第二三维标记点；确定第一矩阵，所述第一矩阵用于对所述标定物的第一深度图与所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行变换，使得所述第一三维标记点与所述第二三维标记点配准。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一矩阵，包括：确定第二矩阵，所述第二矩阵用于对所述标定物的第一深度图与所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行第一变换，使得所述第一三维标记点与所述第二三维标记点粗配准；确定第三矩阵，所述第三矩阵用于对进行所述第一变换后的所述标定物的第一深度图与进行所述第一变换后的所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行第二变换，使得所述第一三维标记点与所述第二三维标记点精确配准；所述第一矩阵由所述第二矩阵以及所述第三矩阵计算得到。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定第二矩阵，包括：通过随机采样一致算法确定所述第二矩阵；或，所述确定第三矩阵，包括：以所述第二矩阵为初始值通过迭代最近点算法确定所述第三矩阵。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一矩阵，包括：确定第二矩阵，所述第二矩阵用于对所述标定物的第一深度图与所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行第一变换，使得所述第一三维标记点与所述第二三维标记点粗配准；确定所述第一矩阵，所述第一矩阵为以所述第二矩阵为初始值进行第二变换得到，所述第二变换用于通过对进行所述第一变换后的所述标定物的第一深度图与进行所述第一变换后的所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行所述第二变换以使得所述第一三维标记点与所述第二三维标记点精确配准。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定第二矩阵，包括：通过随机采样一致算法确定所述第二矩阵；或，所述确定第一矩阵，包括：以所述第二矩阵为初始值通过迭代最近点算法确定所述第一矩阵。6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述标记点为有颜色的标记点；所述根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述第一深度图中与所述标记点对应的第一三维标记点，包括：根据所述颜色确定所述第一二维图像中的表示所述标记点的像素的坐标，根据所述第一二维图像中的像素与所述第一深度图中的像素的对应关系确定所述第一深度图中与所述标记点对应的第一三维标记点的坐标；所述根据所述第一二维图像中的所述标记点确定所述标定物的三维模型数据中与所述标记点对应的第二三维标记点，包括：根据拍摄所述第一二维图像的第一二维摄像装置与拍摄所述标定物的三维模型数据的三维标定摄像装置的位置关系，以及所述第一二维图像中的所述标记点的像素的坐标确定所述标定物的三维模型数据中与所述标记点对应的第二三维标记点的坐标。7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述标定物的第二二维图像以及所述标定物的第二深度图，所述第二二维图像中的像素与所述第二深度图中的像素对应，拍摄所述第二二维图像和第二深度图的第二摄像装置与拍摄所述第一二维图像和第一深度图的第一摄像装置不同；根据所述第二二维图像中的所述标记点确定所述第二深度图中与所述标记点对应的第三三维标记点，并根据所述第二二维图像中的所述标记点确定所述标定物的三维模型数据中与所述标记点对应的第四三维标记点；确定第四矩阵，所述第四矩阵用于对所述标定物的第二深度图与所述标定物的三维模型数据中的至少一个进行变换，使得所述第三三维标记点与所述第四三维标记点配准；根据所述第一矩阵与所述第四矩阵确定第五矩阵，所述第五矩阵用于表示所述第一摄像装置与所述第二摄像装置的位置关系。8.一种用于标定的方法，其特征在于，所述方法包括：获取标定物的三维模型的第一部分，以及所述标定物的三维模型的第二部分，所述标定物的三维模型的第一部分由第三摄像装置拍摄得到，所述标定物的三维模型的第二部分由第四摄像装置拍摄得到，所述三维模型的第一部分所对应的标定物的第一部分与所述三维模型的第二部分所对应的标定物的第二部分在所述标定物的第三部分重合；确定第五矩阵，所述第五矩阵用于对所述标定物的三维模型的第一部分与所述标定物的三维模型的第二部分中的一个进行变换，使得所述三维模型的第一部分与所述三维模型的第二部分在所述标定物的第三部分所对应的三维模型上重合。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定第五矩阵，包括：通过迭代最近点算法确定所述第五矩阵。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述标定物为人体模型，所述标定物的三维模型的第一部分为所述人体模型的上段的三维模型，所述标定物的三维模型的第二部分为所述人体模型的中段的三维模型；所述第五矩阵用于对所述标定物的三维模型的第一部分与所述标定物的三维模型的第二部分中的一个进行变换，使得所述三维模型的第一部分与所述三维模型的第二部分在所述标定物的第三部分所对应的三维模型上重合，包括：所述第五矩阵用于对所述人体模型的中段的三维模型进行变换，使得所述人体模型的中段的三维模型与人体模型的上段的三维模型在所述标定物的第三部分所对应的三维模型上重合。11.一种用于标定的装置，其特征在于，该装置包括：第一获取模块，用于获取带有标记点的标定物的第一二维图像以及所述标定物的第一深度图，并获取所述标定物的标定后的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文，周维，张龙，
申请(专利权)人：虹软科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33