用于建立三维立体模型的方法和装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了用于建立三维立体模型的方法和装置。该方法的一具体实施方式包括：从深度摄像机中获取包括目标物体的区域的彩色图像和深度图像；确定彩色图像中的目标物体的共平面边缘轮廓，并确定深度图像中的目标物体的非共平面边缘轮廓；将目标物体的共平面边缘轮廓和非共平面边缘轮廓进行融合，得到目标物体的边缘轮廓；确定出彩色图像中的目标物体的二维位置信息；基于目标物体的边缘轮廓和二维位置信息，建立目标物体的三维立体模型。该实施方式结合包括目标物体的区域的彩色图像和深度图像，能够快速地检测出目标物体的边缘轮廓，从而能够快速地建立目标物体的三维立体模型。

A Method and Device for Building Three-Dimensional Stereo Model

【技术实现步骤摘要】
用于建立三维立体模型的方法和装置
本申请实施例涉及计算机
，具体涉及图像处理
，尤其涉及用于建立三维立体模型的方法和装置。
技术介绍
三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型,是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础，也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。现有的三维重建方式通常包括以下几个步骤：图像获取：在进行图像处理之前，先要用摄像机获取三维物体的二维图像；摄像机标定：通过摄像机标定来建立有效的成像模型，求解出摄像机的内外参数，结合图像的匹配结果得到空间中的三维点坐标；特征提取：特征主要包括特征点、特征线和区域。大多数情况下都是以特征点为匹配基元；立体匹配：根据所提取的特征将同一物理空间点在两幅不同图像中的成像点进行一一对应起来；三维重建：有了比较精确的匹配结果，结合摄像机标定的内外参数，恢复出三维场景信息。
技术实现思路
本申请实施例提出了用于建立三维立体模型的方法和装置。第一方面，本申请实施例提供了一种用于建立三维立体模型的方法，该方法包括：从深度摄像机中获取包括目标物体的区域的彩色图像和深度图像；确定彩色图像中的目标物体的共平面边缘轮廓，并确定深度图像中的目标物体的非共平面边缘轮廓；将目标物体的共平面边缘轮廓和非共平面边缘轮廓进行融合，得到目标物体的边缘轮廓；确定出彩色图像中的目标物体的二维位置信息；基于目标物体的边缘轮廓和二维位置信息，建立目标物体的三维立体模型。在一些实施例中，在确定彩色图像中的目标物体的共平面边缘轮廓，并确定深度图像中的目标物体的非共平面边缘轮廓之前，还包括：对彩色图像和深度图像进行去噪处理。在一些实施例中，对彩色图像和深度图像进行去噪处理，包括：将彩色图像转换为灰度图像，先以第一预设半径对灰度图像进行腐蚀操作，再以第一预设半径对腐蚀操作后的灰度图像进行膨胀操作，得到去噪处理后的彩色图像；先以第二预设半径对深度图像进行腐蚀操作，再以第二预设半径对腐蚀操作后的深度图像进行膨胀操作，得到去噪处理后的深度图像。在一些实施例中，确定彩色图像中的目标物体的共平面边缘轮廓，并确定深度图像中的目标物体的非共平面边缘轮廓，包括：利用以下一种边缘检测方法确定目标物体的共平面边缘轮廓和非共平面边缘轮廓：Canny算子边缘检测方法；SUSAN算子边缘检测方法；以及沈俊算子边缘检测方法。在一些实施例中，将目标物体的共平面边缘轮廓和非共平面边缘轮廓进行融合，得到目标物体的边缘轮廓，包括：对所目标物体的共平面边缘轮廓进行边缘跟踪，若检测到目标物体的共平面边缘轮廓存在边缘间断点，则在目标物体的非共平面边缘轮廓中查找出边缘间断点所对应的边缘点，并利用边缘点连接目标物体的共平面边缘轮廓和非公平面边缘轮廓，得到目标物体的边缘轮廓。在一些实施例中，该方法还包括：对目标物体的三维立体模型的表面进行去噪处理。在一些实施例中，该方法还包括：确定彩色图像中的目标物体的成像大小；基于成像大小，确定目标物体与深度摄像机之间的相对位置；基于目标物体的三维立体模型和目标物体与深度摄像机之间的相对位置，得到目标物体的定位信息。第二方面，本申请实施例提供了一种用于建立三维立体模型的装置，该装置包括：图像获取单元，配置用于从深度摄像机中获取包括目标物体的区域的彩色图像和深度图像；边缘轮廓确定单元，配置用于确定彩色图像中的目标物体的共平面边缘轮廓，并确定深度图像中的目标物体的非共平面边缘轮廓；边缘轮廓融合单元，配置用于将目标物体的共平面边缘轮廓和非共平面边缘轮廓进行融合，得到目标物体的边缘轮廓；位置信息确定单元，配置用于确定出彩色图像中的目标物体的二维位置信息；三维立体模型建立单元，配置用于基于目标物体的边缘轮廓和二维位置信息，建立目标物体的三维立体模型。在一些实施例中，该装置还包括：图像去噪单元，配置用于对彩色图像和深度图像进行去噪处理。在一些实施例中，图像去噪单元包括：彩色图像去噪子单元，配置用于将彩色图像转换为灰度图像，先以第一预设半径对灰度图像进行腐蚀操作，再以第一预设半径对腐蚀操作后的灰度图像进行膨胀操作，得到去噪处理后的彩色图像；深度图像去噪子单元，配置用于先以第二预设半径对深度图像进行腐蚀操作，再以第二预设半径对腐蚀操作后的深度图像进行膨胀操作，得到去噪处理后的深度图像。在一些实施例中，边缘轮廓确定单元进一步配置用于：利用以下一种边缘检测方法确定目标物体的共平面边缘轮廓和非共平面边缘轮廓：Canny算子边缘检测方法；SUSAN算子边缘检测方法；以及沈俊算子边缘检测方法。在一些实施例中，边缘轮廓融合单元进一步配置用于：对所目标物体的共平面边缘轮廓进行边缘跟踪，若检测到目标物体的共平面边缘轮廓存在边缘间断点，则在目标物体的非共平面边缘轮廓中查找出边缘间断点所对应的边缘点，并利用边缘点连接目标物体的共平面边缘轮廓和非公平面边缘轮廓，得到目标物体的边缘轮廓。在一些实施例中，该装置还包括：三维立体模型去噪单元，配置用于对目标物体的三维立体模型的表面进行去噪处理。在一些实施例中，该装置还包括：成像大小确定单元，配置用于确定彩色图像中的目标物体的成像大小；相对位置确定单元，配置用于基于成像大小，确定目标物体与深度摄像机之间的相对位置；定位信息获得单元，配置用于基于目标物体的三维立体模型和目标物体与深度摄像机之间的相对位置，得到目标物体的定位信息。第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。本申请实施例提供的用于建立三维立体模型的方法和装置，首先获取深度摄像机所拍摄的包括目标物体的区域的彩色图像和深度图像；然后通过确定彩色图像中的目标物体的共平面边缘轮廓，并确定深度图像中的目标物体的非共平面边缘轮廓，从而将目标物体的共平面边缘轮廓和非共平面边缘轮廓进行融合，以得到目标物体的边缘轮廓；最后通过确定出彩色图像中的目标物体的二维位置信息，从而基于目标物体的边缘轮廓和二维位置信息，以建立目标物体的三维立体模型。结合包括目标物体的区域的彩色图像和深度图像，能够快速地检测出目标物体的边缘轮廓，从而能够快速地建立目标物体的三维立体模型。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本申请实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；图2是根据本申请的用于建立三维立体模型的方法的一个实施例的流程图；图3是根据本申请的用于建立三维立体模型的方法的又一个实施例的流程图；图4是根据本申请的用于建立三维立体模型的装置的一个实施例的结构示意图；图5是适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于建立三维立体模型的方法，包括：从深度摄像机中获取包括目标物体的区域的彩色图像和深度图像；确定所述彩色图像中的所述目标物体的共平面边缘轮廓，并确定所述深度图像中的所述目标物体的非共平面边缘轮廓；将所述目标物体的共平面边缘轮廓和非共平面边缘轮廓进行融合，得到所述目标物体的边缘轮廓；确定出所述彩色图像中的所述目标物体的二维位置信息；基于所述目标物体的边缘轮廓和二维位置信息，建立所述目标物体的三维立体模型。

【技术特征摘要】
1.一种用于建立三维立体模型的方法，包括：从深度摄像机中获取包括目标物体的区域的彩色图像和深度图像；确定所述彩色图像中的所述目标物体的共平面边缘轮廓，并确定所述深度图像中的所述目标物体的非共平面边缘轮廓；将所述目标物体的共平面边缘轮廓和非共平面边缘轮廓进行融合，得到所述目标物体的边缘轮廓；确定出所述彩色图像中的所述目标物体的二维位置信息；基于所述目标物体的边缘轮廓和二维位置信息，建立所述目标物体的三维立体模型。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述确定所述彩色图像中的所述目标物体的共平面边缘轮廓，并确定所述深度图像中的所述目标物体的非共平面边缘轮廓之前，还包括：对所述彩色图像和所述深度图像进行去噪处理。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述对所述彩色图像和所述深度图像进行去噪处理，包括：将所述彩色图像转换为灰度图像，先以第一预设半径对所述灰度图像进行腐蚀操作，再以所述第一预设半径对腐蚀操作后的所述灰度图像进行膨胀操作，得到去噪处理后的所述彩色图像；先以第二预设半径对所述深度图像进行腐蚀操作，再以所述第二预设半径对腐蚀操作后的所述深度图像进行膨胀操作，得到去噪处理后的所述深度图像。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述彩色图像中的所述目标物体的共平面边缘轮廓，并确定所述深度图像中的所述目标物体的非共平面边缘轮廓，包括：利用以下一种边缘检测方法确定所述目标物体的共平面边缘轮廓和非共平面边缘轮廓：Canny算子边缘检测方法；SUSAN算子边缘检测方法；以及沈俊算子边缘检测方法。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将所述目标物体的共平面边缘轮廓和非共平面边缘轮廓进行融合，得到所述目标物体的边缘轮廓，包括：对所目标物体的共平面边缘轮廓进行边缘跟踪，若检测到所述目标物体的共平面边缘轮廓存在边缘间断点，则在所述目标物体的非共平面边缘轮廓中查找出所述边缘间断点所对应的边缘点，并利用所述边缘点连接所述目标物体的共平面边缘轮廓和非公平面边缘轮廓，得到所述目标物体的边缘轮廓。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：对所述目标物体的三维立体模型的表面进行去噪处理。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：确定所述彩色图像中的所述目标物体的成像大小；基于所述成像大小，确定所述目标物体与所述深度摄像机之间的相对位置；基于所述目标物体的三维立体模型和所述目标物体与所述深度摄像机之间的相对位置，得到所述目标物体的定位信息。8.一种用于建立三维立体模型的装置，包括：图像获取单元，配置用于从深度摄像机中获取包括目标物体的区域的彩色图像和深度图像；边缘轮廓确定单元，配置用于确定所述彩色图像中的所述目标物体的共平面边缘轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟华，吴江旭，李凡，彭刚林，张洪光，孔磊锋，曲志勇，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11