三维模型生成方法、信息处理装置及程序制造方法及图纸

一种由信息处理装置执行的三维模型生成方法，包括：第1取得步骤(S101)，取得第1三维模型，上述第1三维模型是由发出电磁波并取得电磁波被计测对象反射的反射波的计测器生成的第1三维模型，并且上述第1三维模型具有表示计测对象上的多个第1三维位置的第1位置信息；第2取得步骤(S101)，取得由1个以上的相机将计测对象从不同的多个视点摄影的多视点图像；以及生成步骤(S104)，基于多视点图像和第1三维模型，生成计测对象的第2三维模型。生成计测对象的第2三维模型。生成计测对象的第2三维模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维模型生成方法、信息处理装置及程序


[0001]本专利技术涉及三维模型生成方法、信息处理装置及程序。

技术介绍

[0002]在专利文献1中，公开了使用三维激光扫描器取得三维形状的三维形状计测装置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2015－87319号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]对于三维模型的生成处理，希望关于三维模型的生成处理的改善。
[0008]本专利技术的目的是提供一种实现关于三维模型的生成处理的改善的三维模型生成方法等。
[0009]用来解决课题的手段
[0010]有关本专利技术的一技术方案的三维模型生成方法，是由信息处理装置执行的三维模型生成方法，包括：第1取得步骤，取得第1三维模型，上述第1三维模型是由发出电磁波并取得上述电磁波被计测对象反射的反射波的计测器生成的第1三维模型，并且上述第1三维模型具有表示上述计测对象上的多个第1三维位置的第1位置信息；第2取得步骤，取得由1个以上的相机将上述计测对象从不同的多个视点摄影的多视点图像；以及生成步骤，基于上述多视点图像和上述第1三维模型，生成上述计测对象的第2三维模型。
[0011]此外，有关本专利技术的一技术方案的信息处理装置具备：第1取得部，取得第1三维模型，上述第1三维模型是由发出电磁波并取得上述电磁波被计测对象反射的反射波的计测器生成的第1三维模型，并且上述第1三维模型具有表示上述计测对象上的多个第1三维位置的第1位置信息；第2取得部，取得1个以上的相机将上述计测对象从不同的多个视点由摄影的多视点图像；以及生成部，基于上述多视点图像和上述第1三维模型，生成上述计测对象的第2三维模型。
[0012]另外，本专利技术也可以作为使计算机执行上述三维模型生成方法中包含的步骤的程序实现。此外，本专利技术也可以作为记录有该程序的能够由计算机读取的CD－ROM等的非暂态的记录介质实现。此外，本专利技术也可以作为表示该程序的信息、数据或信号实现。并且，也可以将这些程序、信息、数据及信号经由因特网等的通信网络分发。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本专利技术，能够提供实现关于三维模型的生成处理的改善的三维模型生成方法等。
附图说明
[0015]图1是用来说明有关实施方式的三维模型生成方法的概要的图。
[0016]图2是表示有关实施方式的三维模型生成装置的特征性的结构的框图。
[0017]图3是用来说明计测器的结构的图。
[0018]图4是表示三维模型生成装置的动作的一例的流程图。
[0019]图5是表示生成步骤的详细的处理的一例的流程图。
[0020]图6是表示轴适配处理的详细的处理的一例的流程图。
[0021]图7是仅表示三维重建的机制的图。
[0022]图8是用来说明使用多视点图像计算三维位置的方法的图。
[0023]图9是表示两张图像间的特征点对的核线约束的图。
[0024]图10是用来说明相机参数的推断方法及第3三维模型的生成方法的图。
[0025]图11是用来说明匹配处理的第1方法的图。
[0026]图12是用来说明匹配处理的第2方法的图。
[0027]图13是表示高精细化处理的第1方法的流程图。
[0028]图14是用来说明高精细化处理的第1方法的图。
[0029]图15是表示高精细化处理的第2方法的流程图。
[0030]图16是用来说明高精细化处理的第2方法的图。
[0031]图17是表示高精细化处理的第3方法的流程图。
[0032]图18是用来说明高精细化处理的第3方法的图。
具体实施方式
[0033](达成本专利技术的经过)
[0034]在专利文献1等那样的以往技术中，通过使用TOF(飞行时间法，Time OfFlight)方式或相位差方式的三维激光计测器，进行文化遗产或基础设施构造物等的计测对象的三维计测。由三维激光计测器生成的三维模型包括将计测对象的三维形状由三维点的集合表示的三维点群数据。此外，该三维模型在三维激光计测器中内置有相机的情况下，还基于由相机摄影的图像而包含表示各三维点处的计测对象的颜色的颜色信息。
[0035]在计测对象为文化遗产等需要再现性较高的三维数字化的情况下，使用能够取得高密度的三维点群的固设型三维激光计测器(例如3D扫描仪)。此外，在道路基础设施等需要大范围的三维数字化的情况下，使用能够高速地取得三维点群的移动型三维激光计测器(例如LiDAR)。
[0036]在这样的三维激光计测器中，为了取得高精度且高密度的三维点群而需要较多的时间。此外，由于由内置在三维激光计测器中的相机摄影的图像与高精度且高密度的三维点相比不具有充分的分辨率，所以与各三维点对应的颜色信息的精度并不充分。
[0037]此外，三维激光计测器由于以放射状照射激光，所以越是远离计测对象，作为计测对象的计测结果得到的三维点群的密度越小。由此，为了取得高密度的三维点群，需要从距计测对象较近的位置进行计测。因此，为了取得高密度的三维点群，计测对象的尺寸越大，越需要从计测对象的周围的较多的位置进行计测。但是，由于三维激光计测器重量较大、搬运不便，所以为了将三维激光计测器设置到计测对象的较多的位置而需要更多的时间。此
外，即使在使用多台三维激光计测器的情况下，也需要多台的使多台三维激光计测器移动的机构。这样，难以使用三维激光计测器取得高精度且高密度的三维点群。
[0038]此外，作为生成三维模型的其他的以往技术，已知有使用由将被摄体从多个视点用相机摄像的多视点图像的方法。由在该以往技术中使用的相机摄影的图像通常是比由内置在维激光计测器中的相机摄影的图像高的分辨率。即，由在该以往技术中使用的相机摄影的图像，关于被摄体的颜色信息是高精细(高精度)的。此外，在该以往技术中，有使用通过一边使相机移动一边将被摄体连续摄影而得到的多视点图像的情况。这样的连续摄影与反复进行三维激光计测器的移动和计测相比处理时间较短。此外，在该以往技术中使用的相机与三维激光计测器相比可移动性较高。例如，能够将相机设置到在地上移动的移运动体或飞行体。因而，在该以往技术中使用的相机由于可移动性较高，所以能够将被摄体从每一个方向摄影。此外，基于多视点图像生成三维模型的该以往技术对于激光难以反射的被摄体也能够精度较高地生成三维模型。
[0039]所以，在本专利技术中，提供一种实现关于三维模型的生成处理的改善的三维模型生成方法等。
[0040]有关本专利技术的一技术方案的三维模型生成方法，是由信息处理装置执行的三维模型生成方法，包括：第1取得步骤，取得第1三维模型，上述第1三维模型是由发出电磁波并取得上述电磁波被计测对象反射的反射波的计测器生成的第1三维模型，并且上述第1三维模型具有表示上述计测对象上的多个第1三维位置的第1位置信息；第2取得步骤，取得由1个以上的相机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种三维模型生成方法，由信息处理装置执行，包括：第1取得步骤，取得第1三维模型，上述第1三维模型是由发出电磁波并取得上述电磁波被计测对象反射的反射波的计测器生成的第1三维模型，并且上述第1三维模型具有表示上述计测对象上的多个第1三维位置的第1位置信息；第2取得步骤，取得由1个以上的相机将上述计测对象从不同的多个视点摄影的多视点图像；以及生成步骤，基于上述多视点图像和上述第1三维模型，生成上述计测对象的第2三维模型。2.如权利要求1所述的三维模型生成方法，在上述生成步骤中，通过使用上述多视点图像将上述第1三维模型高精细化，生成上述第2三维模型。3.如权利要求2所述的三维模型生成方法，上述第1三维模型包含表示上述计测对象上的颜色的颜色信息；在上述生成步骤中，通过使用上述多视点图像将上述颜色信息高精细化，生成上述第2三维模型。4.如权利要求2或3所述的三维模型生成方法，在上述生成步骤中，使用上述多视点图像生成第3三维模型；通过将上述第1三维模型的三维坐标轴与上述第3三维模型的三维坐标轴适配，确定上述第1三维模型与上述多视点图像之间的第1位置关系；通过使用所确定的上述第1位置关系及上述多视点图像将上述第1三维模型高精细化，生成上述第2三维模型。5.如权利要求4所述的三维模型生成方法，在上述生成步骤中，对于上述多个第1三维位置中的各个第1三维位置，使用上述第1位置关系及上述多视点图像，作为与该第1三维位置对应的颜色信息而附加基于与该第1三维位置对应的上述多视点图像的像素的第2颜色信息，由此生成上述第2三维模型。6.如权利要求4所述的三维模型生成方法，上述第1三维模型还具有使用摄影有上述计测对象的图像生成并表示上述多个第1三维位置各自处的上述计测对象的颜色的第1颜色信息；上述多视点图像中包含的多个图像各自是分辨率比由上述计测器摄影的上述图像高的图像；在上述生成步骤中，对于上述多个第1三维位置中的各个第1三维位置，使用上述第1位置关系及上述多视点图像，将与该第1三维位置对应的上述第1颜色信息变更为基于与该第1三维位置对应的上述多视点图像的像素的第2颜色信息，由此生成上述第2三维模型。7.如权利要求4～6中任一项所述的三维模型生成方法，在上述生成步骤中，使用上述第1位置关系及上述多视...

【专利技术属性】
技术研发人员：松延彻，吉川哲史，福田将贵，寺西研翔，P，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：