光学定位系统、方法以及多视图三维重建系统、方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种光学定位系统、方法以及多视图三维重建系统、方法。所述光学定位系统包括：所述光学定位系统的探测范围，覆盖所述多视图重建系统中包括的全部空间探测器，每个所述空间探测器上设置有光学标志物，其中：所述光学定位系统，用于根据对探测范围内的光学标志物的检测结果，对各所述空间探测器进行光学定位，得到各所述空间探测器的定位信息；其中，所述各所述空间探测器的定位信息，用于结合各所述空间探测器获取的设定场景的场景视图，对所述场景进行三维场景重建。本发明专利技术实施例可以提高空间探测器的外部参数计算的效率，降低三维重建的运算量，增加三维重建的应用场景。的应用场景。的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
光学定位系统、方法以及多视图三维重建系统、方法


[0001]本专利技术实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种光学定位系统、方法以及多视图三维重建系统、方法。

技术介绍

[0002]目前三维重建技术在各应用领域中有着广泛的应用。三维重建实际是基于获取一个目标场景的多个不同视角的图像，恢复出该目标场景的三维信息。
[0003]在三维重建过程中，不同空间探测器获取的设定场景的场景视图是分别以各自的相机坐标系为准，在根据上述获取的场景视图进行三维重建时，需要将场景视图的坐标系均转换到统一坐标系中，确定各场景视图包括的场景在一个坐标系中对应的空间信息，从而在该坐标系中进行该场景的三维建模。其中，可以通过空间探测器的外部参数(包括空间探测器的空间位置和姿势参数)实现将场景视图的坐标系均转换到统一坐标系中。
[0004]目前在传统的多视图重建方法中，通过依靠所获取的多视图图像(也即，多个不同视角的图像)本身的信息，对空间探测器进行外部校准，获取空间探测器的外部参数(包括空间探测器的空间位置和姿势参数)，但这种方法的计算量庞大，导致空间探测器的外部参数计算的速度低。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种光学定位系统、方法以及多视图三维重建系统、方法，可以提高空间探测器的外部参数计算的效率，降低三维重建的运算量，增加三维重建的应用场景。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种多视图重建系统的光学定位系统，所述光学定位系统的探测范围，覆盖所述多视图重建系统中包括的全部空间探测器，每个所述空间探测器上设置有光学标志物，其中：
[0007]所述光学定位系统，用于根据对探测范围内的光学标志物的检测结果，对各所述空间探测器进行光学定位，得到各所述空间探测器的定位信息；
[0008]其中，所述各所述空间探测器的定位信息，用于结合各所述空间探测器获取的设定场景的场景视图，对所述场景进行三维场景重建。
[0009]第二方面，本专利技术实施例提供了一种多视图重建系统的光学定位方法，应用于本专利技术实施例任一项所述的系统中，包括：
[0010]对探测范围内的光学标志物进行检测，所述探测范围覆盖多视图重建系统的全部空间探测器；
[0011]根据检测结果，对所述全部空间探测器进行光学定位，得到各所述空间探测器的定位信息；
[0012]其中，所述各所述空间探测器的定位信息，用于结合各所述空间探测器获取的设定场景的场景视图，对所述场景进行三维场景重建。
[0013]第三方面，本专利技术实施例提供了一种视图三维重建系统，包括：如本专利技术实施例任一项所述的光学定位系统，和多视图重建系统；
[0014]所述光学定位系统，用于获取所述多视图重建系统中的全部空间探测器的定位信息；
[0015]所述多视图重建系统，用于获取设定场景的场景视图；
[0016]其中，所述各所述空间探测器的定位信息，用于所述多视图三维重建系统结合各所述空间探测器获取的设定场景的场景视图，对所述场景进行三维场景重建。
[0017]第四方面，本专利技术实施例提供了一种多视图三维重建方法，应用于本专利技术实施例任一项所述的多视图三维重建系统中，包括：
[0018]通过光学定位系统对探测范围内的光学标志物进行检测，获取多个空间探测器的定位信息，所述探测范围覆盖多视图重建系统的全部空间探测器；
[0019]通过多视图重建系统的空间探测器对探测范围内的设定场景进行探测，获取所述场景的场景视图；
[0020]根据各所述定位信息的获取时刻、各所述定位信息的所属空间探测器的标识信息、各所述场景视图的获取时刻、获取各所述场景视图的空间探测器的标识信息，从各所述定位信息中查询与各所述场景视图对应的定位信息；
[0021]根据各所述场景视图以及对应的定位信息，对所述场景进行三维场景重建。
[0022]本专利技术实施例通过在光学定位系统的探测范围覆盖多视图重建系统中的全部空间探测器的情况下，采用光学定位系统对空间探测器上的光学标志物进行检测，得到对应空间探测器的定位信息，替代仅通过场景视图获取各空间探测器的定位信息，也即通过直接对空间探测器进行检测，得到定位信息，替代从空间探测器得到的场景视图进行数据处理间接得到定位信息，实现减少间接定位方式的数据处理的计算量，解决了现有技术中依靠空间探测器获取的场景视图确定空间探测器的定位信息的计算量大，效率低的问题，减少空间探测器的定位信息的计算量，以及提高定位信息的计算效率，从而，提高多视图重建系统的三维场景重建的效率。
附图说明
[0023]图1a是本专利技术实施例一中的一种多视图重建系统的光学定位系统的结构示意图；
[0024]图1b是本专利技术实施例一中的一种空间探测器的结构示意图；
[0025]图1c是本专利技术实施例一中的一种多视图重建系统的光学定位系统的结构示意图；
[0026]图1d是本专利技术实施例一中的一种线形光束的示意图；
[0027]图2是本专利技术实施例二中的一种多视图重建系统的光学定位方法的流程图；
[0028]图3a是本专利技术实施例三中的一种多视图三维重建系统的结构示意图；
[0029]图3b是本专利技术实施例三中的一种运动空间探测器应用场景的示意图；
[0030]图4是本专利技术实施例四中的一种多视图三维重建方法的流程图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便
于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0032]在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
[0033]实施例一
[0034]图1a是本专利技术实施例一所适用的一种多视图重建系统的光学定位系统的结构示意图。该光学定位系统110的探测范围，覆盖多视图重建系统120中包括的全部空间探测器，每个空间探测器上设置有光学标志物，其中：
[0035]光学定位系统110，用于根据对探测范围内的光学标志物的检测结果，对各空间探测器进行光学定位，得到各空间探测器的定位信息。
[0036]在本专利技术实施例中，光学定位系统110是应用在三维场景重建的应用场景中，用于对多视图重建系统120进行定位。多视图重建系统包括多个空间探测器，而空间探测器用于探测设定场景130的空间信息，并形成场景视图，其中，场景视图用于结合空间探测器的定位信息，进行三维场景重建。
[0037]具体的，三维场景重建是指，通过空间探测器获取设定场景中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多视图重建系统的光学定位系统，其特征在于，所述光学定位系统的探测范围，覆盖所述多视图重建系统中包括的全部空间探测器，每个所述空间探测器上设置有光学标志物，其中：所述光学定位系统，用于根据对探测范围内的光学标志物的检测结果，对各所述空间探测器进行光学定位，得到各所述空间探测器的定位信息；其中，所述各所述空间探测器的定位信息，用于结合各所述空间探测器获取的设定场景的场景视图，对所述场景进行三维场景重建。2.根据权利要求1所述的光学定位系统，其特征在于，所述光学定位系统包括：控制器，以及至少一个光学定位单元；所述至少一个光学定位单元，用于在探测范围内进行光学标志物的探测；所述控制器，用于根据由所述至少一个光学定位单元的探测所得到的探测结果，得到各所述空间探测器的定位信息。3.根据权利要求2所述的光学定位系统，其特征在于，所述控制器与每个所述空间探测器上的光学标志物通信连接，其中：所述至少一个光学定位单元，具体用于在探测范围内发出光束扫描所述空间探测器上的光学标志物；所述空间探测器上的光学标志物，用于在接收到光束照射后，生成电信号发送至所述控制器；所述控制器，用于根据接收到的电信号，得到各所述空间探测器的定位信息。4.根据权利要求2所述的光学定位系统，其特征在于，所述控制器与每个所述光学定位单元通信连接，其中：所述至少一个光学定位单元，具体用于控制光源向探测范围内的所述空间探测器上的光学标志物发射光束，并接收经过所述光学标志物反射回来的光束，生成电信号发送至所述控制器；所述空间探测器上的光学标志物，用于反射所述光源发射的光束；所述控制器，用于根据接收到的电信号，得到各所述空间探测器的定位信息。5.根据权利要求2所述的光学定位系统，其特征在于，所述控制器与每个所述光学定位单元通信连接，其中：所述至少一个光学定位单元，具体用于在探测范围内拍摄所述空间探测器上的光学标志物的定位图像；所述空间探测器上的光学标志物，用于反射光，在所述定位图像中标识所述空间探测器；所述控制器，用于根据接收到的定位图像，得到各所述空间探测器的定位信息。6.根据权利要求2所述的光学定位系统，其特征在于，所述控制器与每个所述光学定位单元通信连接，其中：所述至少一个光学定位单元，具体用于在探测范围内拍摄所述空间探测器上的光学标志物的定位图像；所述空间探测器上的光学标志物，用于发光，在所述定位图像中标识所述空间探测器；所述控制器，用于根据接收到的定位图像，得到各所述空间探测器的定位信息。
7.根据权利要求5-6任一项所述的光学定位系统，其特征在于，所述光学定位单元包括单目视觉系统、双目视觉系统或多目视觉系统。8.根据权利要求2-6任一项所述的光学定位系统，其特征在于，所述光学定位单元包括运动光学定位单元和/或固定光学定位单元，所述运动光学定位单元相对所述场景运动，所述固定光学定位单元相对所述场景静止。9.根据权利要求2-6任一项所述的光学定位系统，其特征在于，所述光学定位系统包括的光学定位单元的数量为至少两个，所述光学定位系统包括一个目标光学定位单元，以及至少一个参考光学定位单元，所述参考光学定位单元上设置有所述光学标志物，所述至少一个参考光学定位单元位于所述目标光学定位单元的探测范围内，所述目标光学定...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，
申请(专利权)人：苏州因确匹电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：