对三维表面的形貌建模制造技术

根据一方面，提供了一种方法，包括控制建模布置(100)的结构光源(102)在要被建模的表面上产生已知几何形状的衍射图案，该衍射图案精确地符合数学

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对三维表面的形貌建模


[0001]本专利技术涉及立体摄影测量。

技术介绍

[0002]摄影测量利用基于所拍摄的感兴趣对象的照片的映射或建模。存在许多应用，其中例如借助于机器视觉进行的三维成像是非常有用的。通常，这些系统可以包括例如相机、照明装置和管理设备的控制系统。在立体摄影测量中，通过从不同的相机位置拍摄对象的两张或更多张照片并识别每张照片中的公共点来对三维对象进行建模。
[0003]摄影测量和立体摄影测量的挑战是能够快速地(例如，实时或接近实时地对三维对象进行建模)并且非常准确地进行建模。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术的第一方面，提供了一种方法，包括控制建模布置的结构光源以在要被建模的表面上产生已知几何形状的衍射图案，该衍射图案精确地符合数学-物理模型，并且其中衍射图案的光束输出角基于数学-物理模型是精确已知的。所述方法进一步包括基本上同时地利用建模布置的第一相机记录包括所述衍射图案的所述表面的第一图像和利用建模布置的第二相机记录包括所述衍射图案的所述表面的第二图像，第一相机和第二相机被校准并且它们相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：控制(200)建模布置(100)的结构光源(102)在要被建模的表面上产生已知几何形状的衍射图案，所述衍射图案精确地符合数学-物理模型，并且其中所述衍射图案的光束输出角基于所述数学-物理模型是精确已知的；基本上同时地利用所述建模布置(100)的第一相机(104)记录(202)包括所述衍射图案的所述表面的第一图像和利用所述建模布置(100)的第二相机(108)记录(202)包括所述衍射图案的所述表面的第二图像，所述第一相机(104)和所述第二相机(108)被校准并且它们相对于彼此的位置是已知的；从在所述第一图像中可见的所述衍射图案中确定(204)包括主点的点云(306)；从所述第二图像中识别对应的所述主点；以及使用(206)所述第一图像和所述第二图像中的所述点云(306)的每个主点作为所述第一图像和所述第二图像中的次要点的搜索空间的初始点。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：通过将所述第一图像和所述第二图像划分成部分图像(302)的集合来形成所述第一图像和所述第二图像的部分图像对(400A、400B)，每个部分图像对(400A、400B)包括所述第一图像的部分图像(400A)和所述第二图像的对应的部分图像(400B)，并且其中所述第一图像和所述第二图像的每个部分图像(400A、400B)包括所述点云(306)的相同的单个主点(304)；识别所述部分图像对(400A、400B)中的对应次要点，每个次要点具有x和y图像坐标；以及基于所述次要点的所述x和y图像坐标以及所述相机位置，计算每个次要点在外部坐标系中的X、Y和Z坐标。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：通过将所述第一图像和所述第二图像划分成部分图像的集合(302)来形成所述第一图像和所述第二图像的部分图像对(400A、400B)，每个部分图像对(400A、400B)包括所述第一图像的部分图像(400A)和所述第二图像的对应部分图像(400B)，并且其中所述第一图像和所述第二图像的每个部分图像对(400A、400B)包括由所述点云(306)的至少三个主点限定的封闭区域；识别所述部分图像对(400A、400B)中的所述封闭区域内的对应次要点，每个次要点具有x和y图像坐标；以及基于所述次要点的所述x和y图像坐标以及所述相机位置，计算每个次要点在外部坐标系中的X、Y和Z坐标。4.根据权利要求2或3所述的方法，进一步包括：从所述部分图像对中排除所述至少三个主点；确定所述第一图像的所述部分图像(400A)中的第一最大强度和所述第二图像的所述部分图像(400B)中的第二最大强度，所述至少三个主点已经从所述部分图像(400A)和所述部分图像(400B)中被排除；基于所述第一最大强度，归一化所述第一图像的所述部分图像中的每个像素的强度；以及
基于所述第二最大强度，归一化所述第二图像的所述部分图像中的每个像素的强度。5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，进一步包括：将每个部分图像(400A，400B)划分为子块(604)；以及识别所述子块(604)中的对应次要点。6.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中，识别所述部分图像对中的对应次要点包括：在沿着所述第二图像的所述部分图像(400B)中的所述对应核线的搜索区域中，搜索所述第二图像的所述部分图像(400B)中的次要点，所述次要点对应于所述第一图像的对应的所述部分图像(400A)中的次要点，所述搜索区域沿着所述核线与所述第二图像的所述部分图像中的所述主点(402B)之间的距离与所述第一图像的所述部分图像(400A)中的所述次要点和所述第一图像的所述部分图像(400A)中的所述主点(402A)之间的距离基本上相同。7.一种建模系统，包括：建模布置(100)，包括：结构光源(102)，其被配置为在要被建模的表面上产生已知几何形状的衍射图案，所述衍射图案精确地符合数学-物理模型，并且其中，所述衍射图案的光束输出角基于所述数学-物理模型是精确已知的；第一相机(104)，其被配置为以由所述光源(102)发射的波长对所述要被建模的表面进行拍摄；以及第二相机(108)，其被配置为以由所述光源(102)发射的波长所述要被建模的表面进行拍摄，其中，所述建模布置(100)被校准，使得所述第一相机(104)和所述第二相机(108)的所述光轴与所述衍射轴的相对取向是已知的，并且其中，所述结构光源(102)的输出点到所述第一相机(104)和所述第二相机(108)的位置、距离和取向是已知的；控制系统(112)，其连接到所述建模布置(100)并且被配置成：控制所述结构光源(102)在所述要被建模的表面上产生已知几何形状的所述衍射图案；基本上同时地利用所述第一相机(104)记录包括所述衍射图案的所述表面的第一图像和利用所述第二相机(108)记录包括所述衍射图案的所述表面的第二图像；从在所述第一图像中可见的所述衍射图案中确定包括主点(302)的点云(306)；从所述第二图像中识别对应的所述主点；以及使用所述第一图像和所述第二图像中的所述点云(306)的每个主点(302)作为用于所述第一图像和所述第二图像中的次要点的搜索空间的初始点。8.根据权利要求7所述的建模系统，其中连接到所述建模布置(100)的所述控制系统(112)进一步被配置为：通过将所述第一图像和所述第二图像划分成部分图像的集合来形成所述第一图像和所述第二图像的部分图像对(400A、400B)，每个部分图像对(400A、400B)包括所述第一图像的部分图像(400A)和所述第二图像的对应的部分图像(400B)，并且其中，所述第一图像和所述第二图像的每个部分图像(400A、400B)包括所述点云(306)的相同的单个主点；识别所述部分图像对(400A、400B)中的对应次要点，每个次要点具有x和y图像坐标；以
及基于所述次要点的所述x和y图像坐标以及所述相机位置，计算每个次要点在外部坐标系中的X、Y和Z坐标。9.根据权利要求7所述的建模系统，其中所述控制系统(112)进一步被配置成：通过将所述第一图像和所述第二图像划分成部分图像的集合来形成所述第一图像和所述第二图像的部分图像对(400A、400B)，每个部分图像对(400A、400B)包括所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：拉迪莫公司，
类型：发明
国别省市：