基于多视角成像技术的三维数据重建方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多视角成像技术的三维数据重建方法、装置、计算机设备和存储介质，通过将各个相机获得的图像转换为参照相机所在的坐标系下的图像数据，得到多个转换图像数据，匹配各个转换图像数据，以确定各个转换图像数据中的匹配内容，依据各个转换图像数据中的匹配内容对各个转换图像数据进行拼接，得到重构对象三维模型，将拍摄目标的纹理数据映射到重构对象三维模型的表面，得到三维重建数据，以简化拍摄目标对应的三维重建数据的获取过程，提高相应的三维数据重建效率。

【技术实现步骤摘要】
基于多视角成像技术的三维数据重建方法、装置
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种基于多视角成像技术的三维数据重建方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
三维数据重建对于三维数据数字化、虚拟化等领域的主要技术，目前重建数据来源有点云数据、多视角图像数据。点云数据由于数据量庞大，在重建中算法复杂度和数据处理难度比较大。目前使用比较广泛得是基于多视角得图像拼接重构，重建三维数据。上述三维数据重建的重建过程往往存在需要处理的数据量大，处理过程复杂的问题，容易使三维数据重建的效率低。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提出一种基于多视角成像技术的三维数据重建方法、计算机设备和存储介质。为实现本专利技术的目的，提供一种基于多视角成像技术的三维数据重建方法，包括如下步骤：S10，将各个相机获得的图像转换为参照相机所在的坐标系下的图像数据，得到多个转换图像数据；S20，匹配各个转换图像数据，以确定各个转换图像数据中的匹配内容，依据各个转换图像数据中的匹配内容对各个转换图像数据进行拼接，得到重构对象三维模型；S30，将拍摄目标的纹理数据映射到重构对象三维模型的表面，得到三维重建数据。在一个实施例中，基于多视角成像技术的三维数据重建方法，还包括：提取三维重建数据在各个相机的视角的深度数据，根据各个视角的深度图像数据对三维重建数据进行降噪处理，得到拍摄目标的三维图像数据。作为一个实施例，提取三维重建数据在各个相机的视角的深度数据包括：根据各个相机所在坐标系下像素坐标之间的变换计算公式，将三维重建数据对应的数据集作为三维焦距图像堆栈集合数据，根据相似度测量方法计算三维重建数据的深度数据。作为一个实施例，根据各个视角的深度图像数据对三维重建数据进行降噪处理包括：根据各个视角的深度图像数据计算三维重建数据的三维数据坐标，根据三维数据坐标识别具有噪声信息的噪声图像数据，根据同一视角不同焦距的噪声图像数据，对三维重建数据中各个图像块采用双值滤波和图像融合算法消除噪声。在一个实施例中，将一个相机获得的图像转换参照相机所在的坐标系下的图像数据，得到该相机的转换图像数据包括：根据该相机的成像姿态数据、相机矩阵信息计算该相机的图像在参照相机所在坐标系下的数据信息，根据此数据信息及该相机与参照相机之间的空间位置关系，计算拍摄目标在参照相机所在坐标系下的空间坐标数据，得到该相机获得的图像的转换图像数据。作为一个实施例，匹配各个转换图像数据的过程包括：(x',y')＝C(MRp+t)MT(x,y)，式中，(x,y)表示转换图像数据中的图像坐标值，(x',y')表示(x,y)的匹配内容，t表示相机在相机阵列中的坐标信息，MT表示同一图像数据在不同相机坐标系中对应坐标数据的变换矩阵，Rp表示相机的成像姿态数据，C表示相机的标定矩阵。一种基于多视角成像技术的三维数据重建装置，包括：转换模块，用于将各个相机获得的图像转换为参照相机所在的坐标系下的图像数据，得到多个转换图像数据；匹配模块，用于匹配各个转换图像数据，以确定各个转换图像数据中的匹配内容，依据各个转换图像数据中的匹配内容对各个转换图像数据进行拼接，得到重构对象三维模型；映射模块，用于将拍摄目标的纹理数据映射到重构对象三维模型的表面，得到三维重建数据。在一个实施例中，基于多视角成像技术的三维数据重建装置，还包括：提取模块，用于提取三维重建数据在各个相机的视角的深度数据，根据各个视角的深度图像数据对三维重建数据进行降噪处理，得到拍摄目标的三维图像数据。一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例的基于多视角成像技术的三维数据重建方法的步骤。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的基于多视角成像技术的三维数据重建方法的步骤。上述基于多视角成像技术的三维数据重建方法、装置、计算机设备和存储介质，通过将各个相机获得的图像转换为参照相机所在的坐标系下的图像数据，得到多个转换图像数据，匹配各个转换图像数据，以确定各个转换图像数据中的匹配内容，依据各个转换图像数据中的匹配内容对各个转换图像数据进行拼接，得到重构对象三维模型，将拍摄目标的纹理数据映射到重构对象三维模型的表面，得到三维重建数据，以简化拍摄目标对应的三维重建数据的获取过程，提高相应的三维数据重建效率。附图说明图1是一个实施例的基于多视角成像技术的三维数据重建方法流程图；图2是一个实施例的基于多视角成像技术的三维数据重建装置结构示意图；图3为一个实施例的计算机设备示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于多视角成像技术的三维数据重建方法，包括以下步骤：S10，将各个相机获得的图像转换为参照相机所在的坐标系下的图像数据，得到多个转换图像数据。S20，匹配各个转换图像数据，以确定各个转换图像数据中的匹配内容，依据各个转换图像数据中的匹配内容对各个转换图像数据进行拼接，得到重构对象三维模型。S30，将拍摄目标的纹理数据映射到重构对象三维模型的表面，得到三维重建数据。上述拍摄目标为多个相机同时拍摄的对象，如三维模型物体等等。各个相机分别具有相应的坐标系，参照相机为多个相机中的一个香蕉。可以将除参照相机之外的各个相机获得的图像转换为参照相机所在的坐标系下的图像数据，得到多个转换图像数据。本实施例主要根据重建对象(拍摄目标)不同视角的图像以及拍摄的各个相机的位置、姿态数据等，计算不同视角下的重建对象在对应相机坐标系下的坐标数据，根据图像匹配、拼接算法，及不同相机坐标系之间的坐标系转换，重建出重建三维场景的三维数据坐标，将图像中获得的图像的纹理数据，绑定映射到重构对象三维模型表面。在一个示例中，可以依据各个相机对应的相机矩阵中不同相机数据之间的统一，然后根据参照相机(0，0)图像坐标系数据与实际三维坐标数据之间的转换关系，将图像数据中识别出的三维对象的数据转换为三维空间坐标，然后按照Delaunay三角化对三维空间数据生成三角化网格数据，然后利用图像数据中的三维模型对象的纹理数据，采用自动纹理映射方法，生成三维对象的纹理数据，完成三维场景的重建。上述基于多视角成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多视角成像技术的三维数据重建方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS10，将各个相机获得的图像转换为参照相机所在的坐标系下的图像数据，得到多个转换图像数据；/nS20，匹配各个转换图像数据，以确定各个转换图像数据中的匹配内容，依据各个转换图像数据中的匹配内容对各个转换图像数据进行拼接，得到重构对象三维模型；/nS30，将拍摄目标的纹理数据映射到重构对象三维模型的表面，得到三维重建数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多视角成像技术的三维数据重建方法，其特征在于，包括如下步骤：
S10，将各个相机获得的图像转换为参照相机所在的坐标系下的图像数据，得到多个转换图像数据；
S20，匹配各个转换图像数据，以确定各个转换图像数据中的匹配内容，依据各个转换图像数据中的匹配内容对各个转换图像数据进行拼接，得到重构对象三维模型；
S30，将拍摄目标的纹理数据映射到重构对象三维模型的表面，得到三维重建数据。


2.根据权利要求1所述的基于多视角成像技术的三维数据重建方法，其特征在于，在一个实施方式中，还包括：
提取三维重建数据在各个相机的视角的深度数据，根据各个视角的深度图像数据对三维重建数据进行降噪处理，得到拍摄目标的三维图像数据。


3.根据权利要求2所述的基于多视角成像技术的三维数据重建方法，其特征在于，在一个实施方式中，提取三维重建数据在各个相机的视角的深度数据包括：
根据各个相机所在坐标系下像素坐标之间的变换计算公式，将三维重建数据对应的数据集作为三维焦距图像堆栈集合数据，根据相似度测量方法计算三维重建数据的深度数据。


4.根据权利要求2所述的基于多视角成像技术的三维数据重建方法，其特征在于，在一个实施方式中，根据各个视角的深度图像数据对三维重建数据进行降噪处理包括：
根据各个视角的深度图像数据计算三维重建数据的三维数据坐标，根据三维数据坐标识别具有噪声信息的噪声图像数据，根据同一视角不同焦距的噪声图像数据，对三维重建数据中各个图像块采用双值滤波和图像融合算法消除噪声。


5.根据权利要求1至4任一项所述的基于多视角成像技术的三维数据重建方法，其特征在于，在一个实施方式中，将一个相机获得的图像转换参照相机所在的坐标系下的图像数据，得到该相机的转换图像数据包括：
根据该相机的成像姿态数据、相机矩阵信息计算该相机的图像在参照相机所在坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旋，周海，李芳芳，
申请(专利权)人：江苏艾佳家居用品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32