【技术实现步骤摘要】
一种用于结构光的3D重建方法和系统
本申请涉及3D重建
，尤其涉及一种用于结构光的3D重建的方法和系统。
技术介绍
常见的获取3D信息的光学成像方法有飞行时间法(time-of-flight,TOF)和三角测量法(Triangulation)，每一类方法又有很多分支。其中，三角测量法又分为结构光、双目视觉和激光扫描。结构光(特别是空间编码结构光)和双目视觉可以实现只采集一帧图像就计算出整个视场的距离信息，因而更适合实时性要求比较高的情况。空间编码结构光使用一个可以产生伪随机点阵图案的光源往目标物体投射伪随机点阵图案，摄像头采集的图像得到一个随目标物体表面变化而产生一定变化的图案，为了找到正确的光源点和目标物体成像的像素间的正确对应光学，需要通过算法匹配每一个小窗口内的光源伪随机点阵图案和摄像头采集到的图案。然而结构光成像的一个缺点是多个成像系统间会相互干扰(即多个结构光3D摄像头不能对同一目标物体同时成像)，因为不同结构光3D摄像头的光源投影图案重叠后，无法对采集的图案重叠后的图像和已知的投影图案进行匹配。双目...
【技术保护点】
1.一种用于结构光的3D重建方法，其特征在于，包括：/n对摄像头与投影器进行标定，得到投影器内参、摄像头内参以及摄像头与投影器关系的外参；/n采用所述投影器以及所述摄像头对目标物体进行图像采集，得到自然图像、投影器图案以及带图案投影图像；/n提取所述自然图像中的第一目标区域ROI以及第一目标区域ROI的边界，并对所述第一目标区域ROI进行粗略稀疏重建，得到所述第一目标区域ROI的稀疏深度图；/n将所述第一目标区域ROI的稀疏深度图转换成目标区域稀疏点云图，对所述目标区域稀疏点云图稠密化处理，得到目标区域稠密图，根据所述目标区域稠密图确定目标区域稠密视差图的视差范围；/n采用...
【技术特征摘要】
1.一种用于结构光的3D重建方法，其特征在于，包括：
对摄像头与投影器进行标定，得到投影器内参、摄像头内参以及摄像头与投影器关系的外参；
采用所述投影器以及所述摄像头对目标物体进行图像采集，得到自然图像、投影器图案以及带图案投影图像；
提取所述自然图像中的第一目标区域ROI以及第一目标区域ROI的边界，并对所述第一目标区域ROI进行粗略稀疏重建，得到所述第一目标区域ROI的稀疏深度图；
将所述第一目标区域ROI的稀疏深度图转换成目标区域稀疏点云图，对所述目标区域稀疏点云图稠密化处理，得到目标区域稠密图，根据所述目标区域稠密图确定目标区域稠密视差图的视差范围；
采用所述投影器内参对所述投影器图案校准并得到第二目标区域ROI；
采用所述带图案投影图像以及目标区域ROI边界得到第三目标区域ROI；
通过所述摄像头内参对第三目标区域ROI进行校准，得到第四目标区域ROI；
根据所述视差范围对所述第二目标区域ROI以及所述第四目标区域ROI进行匹配，得到目标区域ROI稠密深度图。
2.根据权利要求1所述的一种用于结构光的3D重建方法，其特征在于，所述提取所述自然图像中的第一目标区域ROI以及第一目标区域ROI的边界具体为：
对连续的所述自然图像进行快速目标运动跟踪，得到目标区域；
分割所述目标区域，并调整和扩展所述目标区域得到第五目标区域ROI；
根据摄像头内参对所述第五目标区域ROI校准，得到所述第一目标区域ROI以及所述第一目标区域ROI边界。
3.根据权利要求1所述的一种用于结构光的3D重建方法，其特征在于，对所述第一目标区域ROI进行粗略稀疏重建，得到所述第一目标区域ROI的稀疏深度图具体为：
对所述第一目标目标区域ROI进行局部特征提取，得到所述第一目标区域ROI的局部特征；
查找是否存在与所述局部特征相匹配的历史帧，若存在，则将计算当前帧所述局部特征到对应历史帧局部特征的运动向量；
根据所述当前帧局部特征到对应历史帧局部特征的运动向量估计当前帧局部特征点的深度，得到所述第一目标区域ROI的稀疏深度图。
4.根据权利要求1所述的一种用于结构光的3D重建方法，其特征在于，根据所述视差范围对所述第二目标区域ROI以及所述第四目标区域ROI进行匹配具体为：
将所述第二目标区域ROI与所述第四目标区域ROI中对应的像素点在所述视差范围内进行匹配。
5.根据权利要求1所述的一种用于结构光的3D重建方法，其特征在于，在将所述视差范围对所述第二目标区域ROI以及所述第四目标区域ROI进行匹配之后还包括：
对匹配后得到的图像进行全局优化；
对全局优化后的图像进...
【专利技术属性】
技术研发人员：田宜彬，陈伟，
申请(专利权)人：光沦科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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