用于真实对象的3D扫描的方法技术

技术编号:32029359 阅读:36 留言:0更新日期:2022-01-27 12:49
本发明专利技术涉及一种用于利用具有3D位置的相机(CAM)对真实对象(OBJ)进行3D扫描的计算机实现的方法,包括以下步骤:a)从相机(CAM)接收真实对象(OBJ)的图像(IM);b)在增强现实视图中,在屏幕上显示真实对象(OBJ)的图像(IM),该图像(IM)被包围在虚拟3D框(VBO)内并且被叠加到真实对象(OBJ),虚拟结构(VST)由平面瓦片(TIL)的集合构成,并且被锚定到虚拟3D框(VBO),每个瓦片(TIL)与相机(CAM)的预定姿势相对应;c)检测到相机(CAM)指向瓦片(TIL);d)从相机(CAM)获取虚拟3D框(VBO)的帧,由此确认所述瓦片(TIL),所述帧是虚拟3D框(VBO)在图像(IM)上的投影;针对相机(CAM)的不同3D位置迭代步骤a)至步骤d),直到针对扫描真实对象(OBJ)确认了足够数量的瓦片为止;e)利用所有捕获的帧实现3D重构算法。捕获的帧实现3D重构算法。捕获的帧实现3D重构算法。

【技术实现步骤摘要】
用于真实对象的3D扫描的方法


[0001]本专利技术涉及3D内容创建的领域。本专利技术更具体地涉及用于真实对象的3D扫描的方法。在下文中,3D扫描指代获取真实对象的形状和外部表现以便创建虚拟3D配对物(counterpart)的过程。该过程被等同地称为3D数字化和3D捕获。对真实对象的3D扫描可以应用于诸如计算机辅助设计(CAD)之类的领域,并且还可以应用于3D打印。

技术介绍

[0002]为了扫描对象(其涵盖从日常对象到地球表面部分(例如,山系)的宽范围的大小),近几十年来已经建议使用摄影测量技术。摄影测量技术基于通过自动识别对应的点的从不同视角获取的图像的相关性的原理。为此,用户通过围绕要扫描的对象移动来拍摄尽可能多的图片。用户不会准确地知道必须要拍摄多少张图片、也不知道要花费多少时间专用于图片的获取、更不知道必须从哪个位置拍摄图片。一旦已经获取了图片,图片将被分类。图片中的一些将被认为是有用的、具有足够的细节的、具有良好的照明和充分的重叠等等,并且一些其他图片将因为是模糊的、具有太多或者不足够的重叠的、或者在差的照明条件下被拍摄的而被忽略本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于利用具有3D位置的相机(CAM)对真实对象(OBJ)进行3D扫描的计算机实现的方法,包括以下步骤:a)从所述相机(CAM)接收所述真实对象(OBJ)的图像(IM);b)在增强现实视图中,在屏幕上显示所述真实对象(OBJ)的所述图像(IM),所述图像(IM)被包围在虚拟3D框(VBO)内并且被叠加到所述真实对象(OBJ),虚拟结构(VST)由平面瓦片(TIL)的集合构成,并且被锚定到所述虚拟3D框(VBO),每个瓦片(TIL)与所述相机(CAM)的预定姿势相对应;c)检测到所述相机(CAM)指向瓦片(TIL);d)从所述相机(CAM)获取所述虚拟3D框(VBO)的帧,由此确认所述瓦片(TIL),所述帧是所述虚拟3D框(VBO)在所述图像(IM)上的投影;针对所述相机(CAM)的不同3D位置迭代步骤a)至步骤d),直到针对扫描所述真实对象(OBJ)确认了足够数量的瓦片为止;e)利用所有捕获的帧实现3D重构算法。2.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤a)包括:在所述图像(IM)中检测所述真实对象(OBJ)所位于的水平平面(PLA),并且指示用户将所述虚拟3D框(VBO)定位在所述平面(PLA)上。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述虚拟结构(VST)被布置为覆盖所述虚拟3D框(VBO)的半球形,所述虚拟结构(VST)的半径被设置为所述虚拟3D框(VBO)的最大尺寸;所述瓦片(TIL)的集合从所述虚拟结构(VST)的最顶点(TMP)到所述虚拟结构(VST)的底部(BOT)包括:

瓦片的第一子集(ST1),其形成具有与所述虚拟结构(VST)的最顶点(TMP)重合的中心的交叉,所述交叉与所述虚拟3D框(VBO)的侧面对齐;

瓦片的第二子集(ST2),其与所述交叉部分对齐;

瓦片的第三子集(ST3),其与所述交叉部分对齐;所述瓦片的第一子集(ST1)、所述瓦片的第二子集(ST2)和所述瓦片的第三子集(ST3)以恒定的极角(θ)彼此间隔开,在相同子集内,所述瓦片(TIL)以恒定的方位角(θ1、θ2、θ3)彼此间隔开,所述瓦片的第三子集(ST3)相对于所述虚拟3D框(VBO)的中心(CTR)被升高。4.根据权利要求3所述的方法,其中:

所述瓦片的第一子集(ST1)、所述瓦片的第二子集(ST2)和所述瓦片的第三子集(ST3)分别包括五个瓦片、八个瓦片和十六个瓦片;

所述恒定的极角(θ)为2π/15;

在所述瓦片的第一子集(ST1)、所述瓦片的第二子集(ST2)和所述瓦片的第三子集(ST3)内,所述恒定的方位角分别为π/2、π/4和π/8;

所述瓦片的第三子集(ST3)相对于所述虚拟3D框(VBO)的所述中心被升高角度π/10。5.根据权利要求1或2中任一项所述的方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:F
申请(专利权)人:达索系统公司
类型:发明
国别省市:

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