基于枝切法的三维立体重构方法、系统和存储介质技术方案

本发明专利技术公开了基于枝切法的三维立体重构方法、系统和存储介质，方法包括以下步骤：获得物体的初始相位值；根据初始相位值设置枝切线，并根据枝切线对预备图像进行填零处理；对填零处理结果进行去包裹运算，得到物体的真实相位值；根据真实相位值进行三维立体重构；其中，填零处理包括对枝切线进行检测，并根据检测结果对预备图像进行边缘残差点标记和填零操作。通过利用本发明专利技术的方法进行三维立体重构，使得真实物体与周围噪音环境很好地分隔开来，去除背景噪音的效果好。本发明专利技术作为基于枝切法的三维立体重构方法、系统和存储介质，可广泛应用于信息处理技术领域。

3D stereo reconstruction method, system and storage medium based on branch cutting method

【技术实现步骤摘要】
基于枝切法的三维立体重构方法、系统和存储介质
本专利技术涉及信息处理技术，尤其是一种基于枝切法的三维立体重构方法、系统和存储介质。
技术介绍
通常在三维立体重构的场景中，所得到的很多图像都包含大片背景区域，进行物体重构时所截取下来的物体图像也会包含背景区域。现有的傅里叶频移法会将物体以及背景一起进行相位去包裹进行三维重构，极大降低其处理速度；同时，当物体形状比较复杂或体积比较大时，误差区域大、重构会发生突变，导致处理精度低。而现有的枝切法，通常需要先寻找残差点、设置枝切线、对选定相位区域进行相位展开。其中，相位展开要求操作者人工选取图片上的一个像素点进行相位展开，展开方法是围绕该像素点一圈一圈地去包裹，并且每次去包裹时要判断周围是否有残差点，因此处理过程非常繁琐，导致处理速度非常慢。公开号为CN110363842A的中国专利，针对上述问题提出了填零处理，然而在填零处理时，只对图片最左边残差点左边全部的像素点，以及图片最右边残差点右边全部的像素点进行填零，而实际上图片最左边残差点和最右边残差点之间的像素点存在背景噪声，即填零处理无法很好地检测出其他可能存在的背景噪声，因此在后续进行三维重构时无法很好的将真实物体与周围噪音环境分隔开来，导致三维重构的效果差。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供效果好的基于枝切法的三维立体重构方法、系统和存储介质。本专利技术采用的技术方案是：基于枝切法的三维立体重构方法，包括以下步骤：获得物体的初始相位值；>根据初始相位值设置枝切线，并根据枝切线对预备图像进行填零处理；对填零处理结果进行去包裹运算，得到物体的真实相位值；根据真实相位值进行三维立体重构；其中，填零处理包括对枝切线进行检测，并根据检测结果对预备图像进行边缘残差点标记和填零操作。进一步，所述获得物体的初始相位值的步骤中，包括以下步骤：拍摄物体的相位图；读取相位图中的初始图像；对初始图像进行预处理，所述预处理包括：畸变矫正处理和滤波处理；对预处理后的初始图像进行相位解调，获得物体的初始相位值。进一步，所述根据初始相位值设置枝切线，并根据枝切线对预备图像进行填零处理的步骤中，包括以下步骤：根据初始相位值寻找记录残差点；根据残差点设置枝切线；根据残差点和枝切线对预备图像的像素点进行填零处理，得到填零处理结果。进一步，所述根据残差点和枝切线对预备图像的像素点进行填零处理，得到填零处理结果的步骤中，包括以下步骤：生成预备图像；在预备图像标记第一边缘残差点；根据第一边缘残差点，对枝切线进行检测；根据检测结果和第一边缘残差点，对预备图像的像素点进行填零操作，或根据检测结果，在预备图像标记第二边缘残差点，并将第二边缘残差点作为第一边缘残差点，返回根据第一边缘残差点，对枝切线进行检测的步骤，直至根据检测结果和第一边缘残差点，对预备图像的像素点进行填零操作；根据填零操作结果，得到填零处理结果；其中，第一边缘残差点包括任一行像素点中最左边的残差点和/或最右边的残差点，第二边缘残差点包括除第一边缘残差点外，任一行像素点中最左边的残差点和/或最右边的残差点。进一步，所述在预备图像标记第一边缘残差点和在预备图像标记第二边缘残差点的具体方式为：根据初始相位值每一行的第一边缘残差点所在的位置，在预备图像的每一行标记第一边缘残差点，第一边缘残差点中每一行位于最左边的残差点标记为第一数值，最右边的残差点标记为第二数值；根据初始相位值每一行的第二边缘残差点所在的位置，在预备图像的每一行标记第二边缘残差点，第二边缘残差点中每一行位于最左边的残差点标记为所述第二数值，最右边的残差点标记为所述第一数值。进一步，所述对预备图像的像素点进行填零操作这一步骤，具体为：对预备图像进行逐行扫描；当任一行的边缘残差点个数为0或1时，将该行的所有像素点赋值为零；当任一行的边缘残差点个数为2个以上时，当初次扫描到第一数值，将该行第一区域的像素点赋值为零，当扫描到第二数值，以第二数值为起点将该行像素点赋值为零直至扫描到第一数值，并将该行第二区域的像素点赋值为零。进一步，所述根据填零操作结果，得到填零处理结果的步骤中，具体为：在填零操作结果上填入初始相位值，得到填零处理结果。本专利技术还提供，基于枝切法的三维立体重构系统，包括：获取模块，用于获得物体的初始相位值；填零模块，用于根据初始相位值设置枝切线，并根据枝切线对预备图像进行填零处理；运算模块，用于对填零处理结果进行去包裹运算，得到物体的真实相位值；重构模块，用于根据真实相位值进行三维立体重构；其中，填零处理包括对枝切线进行检测，并根据检测结果进行填零操作。本专利技术还提供，基于枝切法的三维立体重构系统，包括：至少一处理器；至少一存储器，用于存储至少一程序；当所述至少一程序被所述至少一处理器执行，使得所述至少一处理器实现所述基于枝切法的三维立体重构方法。本专利技术还提供，存储介质，存储有处理器可执行的指令，处理器执行所述处理器可执行的指令时执行所述基于枝切法的三维立体重构方法。本专利技术的有益效果是：本专利技术根据初始相位值设置枝切线，对枝切线进行检测，根据检测结果，进行细节化的边缘残差点标记，以及进行填零操作等步骤，得到填零处理结果，对填零处理的结果进行去包裹运算，得到物体的真实相位值并进行三维重构，使得真实物体与周围噪音环境很好地分隔开来，去除背景噪音的效果好。附图说明图1为本专利技术方法的步骤流程示意图；图2为本专利技术残差点计算的示意图；图3为本专利技术边缘残差点标记的示意图；图4为本专利技术系统的结构框图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步解释和说明。对于本专利技术实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。如图1所示，基于枝切法的三维立体重构方法，包括以下步骤：获得物体的初始相位值；根据初始相位值设置枝切线，并根据枝切线对预备图像进行填零处理；对填零处理结果进行去包裹运算，得到物体的真实相位值；根据真实相位值进行三维立体重构；其中，填零处理包括对枝切线进行检测，并根据检测结果对预备图像进行边缘残差点标记和填零操作。在本实施例中，去包裹运算指的是去包裹公式运算。在本实施例中，具体地，包括以下步骤：1)获得物体的初始相位值；连续拍摄四张相位图，具体方法为：通过投影仪投影光栅条纹图片在物体上，用相机连续拍摄四张不同的相位相片。将四张不同的相位相片传输于电脑中，读取相片中的初始图像。由于相机拍摄的相片会存在畸变和干扰，因此需要对初始图像进行预处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于枝切法的三维立体重构方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获得物体的初始相位值；/n根据初始相位值设置枝切线，并根据枝切线对预备图像进行填零处理；/n对填零处理结果进行去包裹运算，得到物体的真实相位值；/n根据真实相位值进行三维立体重构；/n其中，填零处理包括对枝切线进行检测，并根据检测结果对预备图像进行边缘残差点标记和填零操作。/n

【技术特征摘要】
1.基于枝切法的三维立体重构方法，其特征在于，包括以下步骤：
获得物体的初始相位值；
根据初始相位值设置枝切线，并根据枝切线对预备图像进行填零处理；
对填零处理结果进行去包裹运算，得到物体的真实相位值；
根据真实相位值进行三维立体重构；
其中，填零处理包括对枝切线进行检测，并根据检测结果对预备图像进行边缘残差点标记和填零操作。


2.根据权利要求1所述的基于枝切法的三维立体重构方法，其特征在于：所述获得物体的初始相位值的步骤中，包括以下步骤：
拍摄物体的相位图；
读取相位图中的初始图像；
对初始图像进行预处理，所述预处理包括：畸变矫正处理和滤波处理；
对预处理后的初始图像进行相位解调，获得物体的初始相位值。


3.根据权利要求1所述的基于枝切法的三维立体重构方法，其特征在于：所述根据初始相位值设置枝切线，并根据枝切线对预备图像进行填零处理的步骤中，包括以下步骤：
根据初始相位值寻找记录残差点；
根据残差点设置枝切线；
根据残差点和枝切线对预备图像的像素点进行填零处理，得到填零处理结果。


4.根据权利要求3所述的基于枝切法的三维立体重构方法，其特征在于：所述根据残差点和枝切线对预备图像的像素点进行填零处理，得到填零处理结果的步骤中，包括以下步骤：
生成预备图像；
在预备图像标记第一边缘残差点；
根据第一边缘残差点，对枝切线进行检测；
根据检测结果和第一边缘残差点，对预备图像的像素点进行填零操作，或根据检测结果，在预备图像标记第二边缘残差点，并将第二边缘残差点作为第一边缘残差点，返回根据第一边缘残差点，对枝切线进行检测的步骤，直至根据检测结果和第一边缘残差点，对预备图像的像素点进行填零操作；
根据填零操作结果，得到填零处理结果；
其中，边缘残差点包括第一边缘残差点和第二边缘残差点，第一边缘残差点包括任一行像素点中最左边的残差点和/或最右边的残差点，第二边缘残差点包括除第一边缘残差点外，任一行像素点中最左边的残差点和/或最右边的残差点。


5.根据权利要求4所述的基于枝切法的三维立体重构方法，其特征在于：所述在预备图像标记第一边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐佳林，杨沛霖，苏秉华，杨聚庆，龚雪沅，曹炜，冯雅晴，
申请(专利权)人：北京理工大学珠海学院，
类型：发明
国别省市：广东;44