一种图像重建方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请提供一种图像重建方法、装置及设备，包括：基于第一目标图像中N个第一光条中心线和第二目标图像中N个第二光条中心线确定多个关键点对，关键点对包括第一光条中心线中第一像素点和第二光条中心线中第二像素点；其中，针对第一光条中心线中每个第一像素点，从所有第二光条中心线中确定该第一像素点对应的多个候选匹配点，基于所述第一编码图像确定该第一像素点对应的第一编码特征，基于所述第二编码图像确定各候选匹配点对应的第二编码特征；基于所述第一编码特征和各第二编码特征，从所述多个候选匹配点中选取该第一像素点对应的第二像素点；基于所述多个关键点对对应的三维点生成三维重建图像。通过本申请方案，解决多线激光误匹配问题。解决多线激光误匹配问题。解决多线激光误匹配问题。

An image reconstruction method, device and equipment

【技术实现步骤摘要】
一种图像重建方法、装置及设备


[0001]本申请涉及图像处理
，尤其涉及一种图像重建方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]三维成像设备可以由激光器和一个摄像机组成，使用激光器投射线结构光到被测物体(即被测目标)表面，并使用摄像机对被测物体进行拍摄，得到带有线结构光的图像，即线结构光图像。在得到线结构光图像之后，可以获取线结构光图像的光条中心线，并根据预先标定的传感器参数对光条中心线进行转换，得到被测物体在当前位置的空间坐标(即三维坐标)。基于被测物体在当前位置的空间坐标，就可以实现被测物体的三维重建(即三维重构)。
[0003]为了实现被测物体的三维重建，需要采集被测物体的不同位置的线结构光图像，即激光器投射线结构光到被测物体的不同位置，每个位置对应一个线结构光图像，摄像机每次只采集一个位置对应的线结构光图像，从而导致摄像机需要采集多次线结构光图像才能够完成三维重建，即三维重建的时间比较长。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种图像重建方法，应用于三维成像设备，所述三维成像设备包括编码图案投射器、第一摄像机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像重建方法，其特征在于，应用于三维成像设备，所述三维成像设备包括编码图案投射器、第一摄像机、第二摄像机和多线激光器，包括：在所述编码图案投射器投射目标编码图案到被测物体时，获取第一摄像机采集的第一背景图像、第二摄像机采集的第二背景图像；确定第一背景图像对应的第一编码图像和第二背景图像对应的第二编码图像；其中，所述目标编码图案的水平方向上，不同编码点对应不同的编码特征；在多线激光器投射N条线结构光到被测物体时，获取第一摄像机采集的第一原始图像、第二摄像机采集的第二原始图像；确定所述第一原始图像对应的第一目标图像和所述第二原始图像对应的第二目标图像；基于第一目标图像中N个第一光条中心线和第二目标图像中N个第二光条中心线确定多个关键点对，关键点对包括第一光条中心线中第一像素点和第二光条中心线中第二像素点，该第一像素点和该第二像素点是被测物体上同一位置点对应的像素点；其中，针对第一光条中心线中每个第一像素点，从所有第二光条中心线中确定该第一像素点对应的多个候选匹配点，基于所述第一编码图像确定该第一像素点对应的第一编码特征，并基于所述第二编码图像确定各候选匹配点对应的第二编码特征；基于所述第一编码特征和各第二编码特征，从所述多个候选匹配点中选取该第一像素点对应的第二像素点；基于所述多个关键点对对应的三维点生成三维重建图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一背景图像对应的第一编码图像和第二背景图像对应的第二编码图像，确定所述第一原始图像对应的第一目标图像和所述第二原始图像对应的第二目标图像，包括：对所述第一背景图像、所述第二背景图像、所述第一原始图像和所述第二原始图像进行极线校正，得到所述第一背景图像对应的第一编码图像、所述第二背景图像对应的第二编码图像、所述第一原始图像对应的第一目标图像和所述第二原始图像对应的第二目标图像；其中，所述极线校正用于使所述被测物体上的同一个位置点，在所述第一编码图像、所述第二编码图像、所述第一目标图像和所述第二目标图像中具有相同像素高度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一编码图像确定该第一像素点对应的第一编码特征，并基于所述第二编码图像确定各候选匹配点对应的第二编码特征，包括：从第一编码图像中确定该第一像素点对应的第一编码点，所述第一编码点在第一编码图像中的像素坐标与该第一像素点在第一目标图像中的像素坐标相同；基于所述第一编码点的编码特征确定该第一像素点对应的第一编码特征；针对各候选匹配点，从第二编码图像中确定该候选匹配点对应的第二编码点，所述第二编码点在第二编码图像中的像素坐标与该候选匹配点在第二目标图像中的像素坐标相同；基于所述第二编码点的编码特征确定该候选匹配点对应的第二编码特征。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，若所述目标编码图案对应的编码特征为编码值，所述基于所述第一编码特征和各第二编码特征，从所述多个候选匹配点中选取该第一像素点对应的第二像素点，包括：从所有第二编码特征中选取与所述第一编码特征相同的目标第二编码特征；将所述目标第二编码特征对应的候选匹配点选取为该第一像素点对应的第二像素点。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所有第二光条中心线中确定该第一像素点对应的多个候选匹配点，包括：基于每个第二光条中心线，从该第二光条中心线中确定与该第一像素点具有相同像素高度的中心点，并将该中心点确定为候选匹配点；或者，基于多个标定方程将该第一像素点转换为多个目标三维重建点；其中，各标定方程均表示第一目标图像中像素点与三维重建点之间的函数关系；将多个目标三维重建点转换为所述第二目标图像中的多个投影像素点；基于每个第二光条中心线，从该第二光条中心线中确定与该第一像素点具有相同像素高度的中心点，基于该中心点与每个投影像素点之间的距离，确定该中心点是该第一像素点对应的候选匹配点，或不是该第一像素点对应的候选匹配点。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于该中心点与每个投影像素点之间的距离，确定该中心点是该第一像素点对应的候选匹配点，或不是该第一像素点对应的候选匹配点，包括：若该中心点与每个投影像素点之间的距离均大于第一距离阈值，则确定该中心点不是该第一像素点对应的候选匹配点；若该中心点与任一投影像素点之间的距离不大于第一距离阈值，则确定该中心点是该第一像素点对应的候选匹配点；或者，基于该中心点与每个投影像素点之间的距离确定距离平均值，若该距离平均值大于第二距离阈值，则确定该中心点不是该第一像素点对应的候选匹配点，否则，确定该中心点是该第一像素点对应的候选匹配点。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个关键点对对应的三维点生成三维重建图像之前，所述方法还包括：采用如下方式确定每个关键点对对应的三维点：通过第一摄像机的相机内参对第一像素点进行畸变校正，并将畸变校正后的像素点转换为第一齐次坐标；通过第二摄像机的相机内参对第二像素点进行畸变校正，并将畸变校正后的像素点转换为第二齐次坐标；基于所述第一齐次坐标、所述第二齐次坐标、所述第一摄像机的相机内参、所述第二摄像机的相机内参、及所述第一摄像机与所述第二摄像机之间的相机外参，利用三角化方式确定该关键点对对应的三维点。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标编码图案的编码点对应的编码特征，包括：时域编码特征和/或空间编码特征；其中，所述时域编码特征包括：二值码特征、格雷码特征、相移特征；其中，所述空间编码特征包括：De Bruijn序列特征。9.一种图像重建装置，其特征在于，应用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耿磊，陈澄，盛鸿，
申请(专利权)人：杭州海康机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：