一种用于无线三维扫描仪的图像传输方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于无线三维扫描仪的图像传输方法及装置，本发明专利技术首先对无线三维扫描仪采集的图像进行预处理，根据像素区域的亮度以及相对高亮区域的距离，对暗区进行模糊处理；然后对经过预处理后的图像进行压缩并传输。在进行H.264/H.265视频压缩之前，对图像进行预处理，根据像素区域的亮度和相对高亮区域的距离，对暗区进行模糊处理，降低暗区的细节，从而降低图像的空间和时间复杂度。这样在相同压缩比的情况下，压缩后的图像有更多高亮部分的细节数据，减小了图像精度损失。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无线三维扫描仪的图像传输方法及装置
本专利技术涉及计算机视觉领域，具体涉及近景摄影测量中，对无线三维扫描仪采集的实时图像的压缩及传输方法及装置。
技术介绍
现有的三维扫描仪大部分都是通过有线的方式进行连接和工作，比如USB线或者有线网络，和工作站连接，实时传输图像数据和接收工作站控制指令。这种有线的连接方式在实际使用过程中会存在很多不便，比如在工厂环境下，场地的现场环境比较差(甚至极端恶劣)，连接线非常容易出现磨损，且连接线的移动拉扯容易与现场环境出现干扰等，出现设备掉线等问题，严重的甚至影响设备的使用寿命。同时有线通信方式也限制了手持式三维扫描仪的推广。采用无线传输技术能够有效解决有线传输带来的问题。而部分厂商生产研发的无线三维扫描仪基本都是通过软件方法对图像进行无损压缩，实现图像采集、压缩、传输和解压，压缩比例最大只能到1：16，压缩后的图像也非常大，无线传输带宽会成为数据传输的瓶颈，导致无线模块传输的帧率偏低(30～40帧)，远小于图像的采集帧率(60帧)，影响手持三维扫描仪实时扫描的体验感。压缩后的图像传输速度无法满足相机的采集频率要求，影响扫描仪实时工作的效率。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于无线三维扫描仪的图像传输方法及装置，在压缩前对扫描图像进行预处理，并根据扫描场景的不同自动选择合适的压缩比，在保证压缩精度的前提下，提高无线传输速率。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：第一方面，本专利技术提供一种用于无线三维扫描仪的图像传输方法，包括以下步骤：对无线三维扫描仪采集的图像进行预处理，根据像素区域的亮度以及相对高亮区域的距离，对暗区进行模糊处理；对经过预处理后的图像进行压缩并传输。进一步的，所述的根据像素区域的亮度以及相对高亮区域的距离，对暗区进行模糊处理，包括：选取像素区域中高亮区域，并计算暗区到所述高亮区域的距离，依次对暗区进行中值化和均值化滤波；滤波时，根据暗区到所述高亮区域的距离的增大，滤波器尺寸随之增大。进一步的，所述的对经过预处理后的图像进行压缩并传输，包括：根据扫描物体对光线的反射程度对无线三维扫描仪工作场景进行分类；根据不同的场景类别采用不同的压缩比对预处理后的图像压缩并传输。进一步的，该方法还包括：预先对多组测试场景进行标定测定，生成不同压缩比下特征点精度损失统计柱状图，对比分析选择当前场景合适的压缩比。进一步的，所述的预先对多组测试场景进行标定测定，生成不同压缩比下特征点精度损失统计柱状图，对比分析选择当前测试场景合适的压缩比，包括以下步骤：按照指定频率，利用三维扫描仪拍摄目标物图像，采用H.264/H.265方式以及不同的压缩比分别对原始目标物图像进行压缩，得到不同压缩比的多组压缩目标物图像；采用H.264/H.265方式以及对应相同的压缩比对所述多组压缩目标物图像进行解压缩，得到不同压缩比下，与原目标物图像对应的多组解压目标物图像；分别计算原目标物图像以及解压目标物图像中各特征点的坐标，并进行误差计算；根据所述误差计算结果估算不同压缩比对应的整体误差精度，选取满足整体误差精度要求的误差最大的压缩比作为当前场景在进行三维扫描图像传输时所采用的压缩比。进一步的，所述的指定频率是指30～60帧/秒；所述的利用三维扫描仪拍摄目标物图像，包括：对每个场景进行正常测量操作，一次拍摄时常不少于20秒，生成照片不少于1200张。本专利技术的有益效果是：在进行H.264/H.265视频压缩之前，对图像进行预处理，根据像素区域的亮度和距离高亮区域的距离，对暗区进行均值化的模糊处理，降低暗区的细节，从而降低图像的空间和时间复杂度。这样在相同压缩比的情况下，压缩后的图像有更多高亮部分的细节数据，减小了图像精度损失。实际选择的压缩比如果过大，会造成图像精度损失增加，算法计算生成的三维图形精度损失也会增大；实际选择的压缩比如果过小，会造成无线传输负荷增加，数据传输的稳定性、时延变差，图像的帧率降低。通过预先对多组测试场景进行标定测定，生成不同压缩比下特征点精度损失统计柱状图，对比分析选择出合适的压缩比，在进行图像压缩时进行根据测量场景进行自适应选择，减小了图像解压精度损失。第二方面，本专利技术提供一种用于无线三维扫描仪的图像传输装置，包括：图像预处理模块，用于对无线三维扫描仪采集的图像进行预处理，根据像素区域的亮度和以及相对高亮区域的距离，对暗区进行均值化模糊处理；图像压缩与传输模块，用于对经过预处理后的图像进行压缩并传输。进一步的，所述的图像压缩与传输模块，包括：分类模块，用于根据扫描物体对光线的反射程度对无线三维扫描仪工作场景进行分类；压缩比自适应选择模块，根据不同的场景类别采用不同的压缩比对预处理后的图像压缩并传输。进一步的，该装置还包括：标定测定模块，用于对多组测试场景进行标定测定，生成不同压缩比下特征点精度损失统计柱状图，对比分析选择当前场景合适的压缩比。第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机软件程序；处理器，用于读取并执行所述存储器中存储的计算机软件程序，实现本专利技术第一方面所述的一种用于无线三维扫描仪的图像传输方法。第四方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述存储介质中，存储有用于实现本专利技术第一方面所述的一种用于无线三维扫描仪的图像传输方法的计算机软件程序。附图说明图1为手持式三维扫描仪无线化系统逻辑框图；图2为光学追踪式三维扫描仪无线化系统逻辑框图；图3为无线设备硬件组成原理图；图4为三维扫描仪扫描图例；图5为扫描图例中暗区放大图；图6为本专利技术实施例提供的一种用于无线三维扫描仪的图像传输方法流程图图7为本专利技术实施例提供的一种用于无线三维扫描仪的图像传输装置结构图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。现有的近景摄影测量方法，需要将三维扫描仪采集的实时图像数据传输到工作站，进行计算才能获取物方三维点坐标。现有的三维扫描仪大部分都是通过有线的方式进行连接和工作，比如USB线或者有线网络，和工作站连接，实时传输图像数据和接收工作站控制指令。这种有线的连接方式在实际使用过程中会存在很多不便，比如在工厂环境下，场地的现场环境比较差(甚至极端恶劣)，连接线非常容易出现磨损，且连接线的移动拉扯容易与现场环境出现干扰等，出现设备掉线等问题，严重的甚至影响设备的使用寿命。而部分厂商生产研发的无线三维扫描仪基本都是通过ARM单片机实现图像采集、压缩、传输和解压，图像压缩效率低下，压缩后的图像传输速度无法满足相机的采集频率要求，影响扫描仪实时工作的效率。本专利技术设计了一款无线传输设备，应用到三维扫描仪中，去掉了扫描仪和工作站之间的连接线。无线传输设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无线三维扫描仪的图像传输方法，其特征在于，包括以下步骤：/n对无线三维扫描仪采集的图像进行预处理，根据像素区域的亮度以及相对高亮区域的距离，对暗区进行模糊处理；/n对经过预处理后的图像进行压缩并传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于无线三维扫描仪的图像传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
对无线三维扫描仪采集的图像进行预处理，根据像素区域的亮度以及相对高亮区域的距离，对暗区进行模糊处理；
对经过预处理后的图像进行压缩并传输。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据像素区域的亮度以及相对高亮区域的距离，对暗区进行模糊处理，包括：
选取像素区域中高亮区域，并计算暗区到所述高亮区域的距离，依次对暗区进行中值化和均值化滤波；滤波时，根据暗区到所述高亮区域的距离的增大，滤波器尺寸随之增大。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的对经过预处理后的图像进行压缩并传输，包括：
根据扫描物体对光线的反射程度对无线三维扫描仪工作场景进行分类；
根据不同的场景类别采用不同的压缩比对预处理后的图像压缩并传输。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：预先对多组测试场景进行标定测定，生成不同压缩比下特征点精度损失统计柱状图，对比分析选择当前场景合适的压缩比。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的预先对多组测试场景进行标定测定，生成不同压缩比下特征点精度损失统计柱状图，对比分析选择当前测试场景合适的压缩比，包括以下步骤：
按照指定频率，利用三维扫描仪拍摄目标物图像，采用H.264/H.265方式以及不同的压缩比分别对原始目标物图像进行压缩，得到不同压缩比的多组压缩目标物图像；
采用H.264/H.265方式以及对应相同的压缩比对所述多组压缩目标物图像进行解压缩，得到不同压缩比下，与原目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑顺义，周泽海，成剑华，王晓南，刘庆龙，
申请(专利权)人：武汉中观自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42