3D建模方法、电子设备、存储介质及程序产品技术

一种3D建模方法、电子设备、存储介质及程序产品，其中，方法包括：开启摄像装置对待建模的目标物体进行全方位拍摄(101)，在全方位拍摄过程中逐个识别目标物体的特征点(102)，获取摄像装置在每个特征点的识别过程中的运动轨迹(103)，根据每个特征点对应的运动轨迹，确定特征点的空间坐标(104)，基于每个特征点的空间坐标，对目标物体进行3D建模(105)。该方法利用单个摄像装置即可实现对目标物体进行3D建模的目的，仅用一个摄像装置可以避免聚焦过程引入的对焦失误，可以提高3D建模的准确度，而且仅需要一个摄像装置可以降低成本。

3D modeling methods, electronic devices, storage media and program products

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3D建模方法、电子设备、存储介质及程序产品
本专利技术涉及视频处理领域，尤其涉及一种3D建模方法、电子设备、存储介质及程序产品。
技术介绍
相关技术中，大部分采用双摄像头对空间物体进行多角度拍摄，然后根据三角测距原理定位出空间物体上的每个特征点的测距，其中，特征点的测距为特征点与双摄像头所在平面之间的距离，然后根据每个特征点的测距实现对空间物体的3D建模。具体而言，假设双摄像头在同一平面内，根据双摄像头之间的距离、双摄像头焦平面与双摄像头所在平面之间的距离，以及同一特征点在不同拍摄图像中的位置之间的距离差，可以计算出特征点与双摄像头所在平面之间的距离，即获得特征点的测距，进而根据特征点的测距对空间物体进行3D建模。但是，采用双摄像头成本高，而且双摄像头因为聚焦问题，会存在一定的对焦误差，从而影响测距的精度，进而影响3D模型准确度。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种3D建模方法，该方法利用单个摄像装置即可实现对空间的物体进行3D建模的目的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D建模方法，其特征在于，包括：/n开启摄像装置对待建模的目标物体进行全方位拍摄；/n在全方位拍摄过程中逐个识别所述目标物体的特征点；/n获取所述摄像装置在每个特征点的识别过程中的运动轨迹；/n根据每个特征点对应的所述运动轨迹，确定所述特征点的空间坐标；/n基于每个特征点的空间坐标，对所述目标物体进行3D建模。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种3D建模方法，其特征在于，包括：
开启摄像装置对待建模的目标物体进行全方位拍摄；
在全方位拍摄过程中逐个识别所述目标物体的特征点；
获取所述摄像装置在每个特征点的识别过程中的运动轨迹；
根据每个特征点对应的所述运动轨迹，确定所述特征点的空间坐标；
基于每个特征点的空间坐标，对所述目标物体进行3D建模。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述摄像装置在每个特征点的识别过程中的运动轨迹，包括：
从初始帧图像开始，实时跟踪获取所述摄像装置扫描到当前帧图像的状态信息；所述状态信息中包括所述摄像装置的坐标信息和角度信息；
每当识别出至少一个特征点时，将所述摄像装置当前所拍摄的帧图像作为分界图像；
从识别出的前一个特征点对应的所述分界图像之后的第一帧图像开始，直到识别出所述至少一个特征点时的所述分界图像，利用位于两个分界图像之间的每个图像对应的所述状态信息，形成所述至少一个特征点对应的所述运动轨迹。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在全方位拍摄过程中逐个识别所述目标物体的特征点，包括：
从当前帧图像中提取每个像素点的特征信息；
将所述特征信息相近的像素点作为一个候选特征点；
当连续预设帧数中所述候选特征点的所述特征信息变化差异在预设的范围内，则将所述候选特征点识别为一个所述特征点。


根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述候选特征点识别为一个所述特征点之后，还包括：
每当识别出一个所述特征点，则对所述特征点进行标记；
将所述标记后的所述特征点加入到预设的特征点集合中。


根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于每个特征点的空间坐标，对所述目标物体进行3D建模，包括：
从所述特征点集合中，获取每个所述特征点的空间坐标；
根据每个特征点的所述标记和所述空间坐标进行3D构建，形成所述目标物体的3D模型。



根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据每个特征点对应的所述运动轨迹，确定所述特征点的空间坐标，包括：
从所述特征点的第一帧图像开始，每当拍摄一帧图像后对当前的所述运动轨迹进行矢量分解，获取每个设定方位上的所述摄装置拍摄前一帧图像与拍摄当前帧图像之间的变化信息；
针对每个设定方位，根据所述变化信息以及所述特征点在前一帧图像中的第一图像坐标和当前帧图像中的第二图像坐标，持续更新所述特征点的第一空间坐标，直到更新到识别出所述特征点时对应的帧图像为止，以获取到所述特征点的最终的第一空间坐标；
将每个设定方位的所述最终的第一空间坐标进行矢量合成，得到所述特征点的所述空间坐标。


根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述设定方位包括预设的空间坐标系中的Z轴方向、由所述空间坐标系中的X轴与Y轴组成的水平面以及原地旋转；其中，所述空间坐标系为以所述摄像装置起始位置为坐标原点形成的坐标系；
针对所述摄像装置沿所述Z轴方向移动，获取所述摄像装置拍摄前一帧图像与当前帧图像的垂直位移量；
获取所述摄像装置拍摄前一帧图像时所述特征点与所述摄像装置的连线与所述Z轴之间的第一夹角和拍摄当前帧图像时所述特征点与所述摄像装置的连线与所述Z轴之间的第二夹角；其中，所述特征点为非Z轴上的特征点；
根据所述垂直位移量和所述第一夹角和所述第二夹角，计算所述特征点的所述第一空间坐标中的X轴坐标和Y轴坐标；
根据所述第一图像坐标、所述第二图像坐标、所述第一夹角和所述第二夹角，计算所述特征点的所述第一空间坐标中的Z轴坐标。


根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
针对所述摄像装置在所述水平面内移动时，获取所述摄像装置拍摄前一帧图像与当前帧图像的水平位移量；
获取投影特征点与移动后X`轴之间的第三夹角和所述前一帧图像中的参考点与所述当前帧图像中参考点的连线与所述移动后X`轴之间的第四夹角；其中，所述投影特征点为所述特征点在所述摄像装置拍摄到的初始帧图像中的成像点；所述移动后X`轴是以所述当前帧图像中的参考点为原点形成的水平坐标轴；
根据所述第一图像坐标、所述第二图像坐标、所述第三夹角和所述第四夹角，获取所述前一帧图像中参考点与所述当前帧图像中参考点之间的第一位移量；

根据所述水平位移量、所述第一位移量以及所述第一图像坐标，计算所述特征点到所述Z轴的垂直距离；
根据所述特征点到所述Z轴的垂直距离和所述前一帧图像中的参考点与所述投影特征点的连线与所述X`轴之间的第五夹角，计算所述特征点的所述第一空间坐标的所述X轴坐标和Y轴坐标；所述X`轴是以所述前一帧图像中的参考点为原点形成的水平坐标轴。


根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
针对所述摄像装置在所述原地旋转时，根据所述第一夹角和所述第二夹角，获取所述摄像装置的角度偏移量；
根据所述特征点在拍摄所述前一帧图像时的第一球面坐标和所述角度偏移量，得到所述特征点在拍摄所述当前帧图像时的第二球面坐标；
根据所述第二球坐标，计算所述特征点的所述第一空间坐标。


一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，以用于实现：
开启摄像装置对待建模的目标物体进行全方位拍摄；
在全方位拍摄过程中逐个识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓伍华，刘兴慧，
申请(专利权)人：深圳市柔宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44