一种基于旋转平台去噪的三维重建方法、系统和电子设备技术方案

本发明专利技术涉及三维重建技术领域，尤其涉及一种基于旋转平台去噪的三维重建方法、系统和电子设备，方法包括：得到旋转平台的圆心坐标和转轴方程；得到无物体放置的旋转平台的平面方程；得到旋转平台的当前位置至预设初始位置所对应的旋转矩阵；得到在每个第二拍摄视角下的模型点云数据；删除旋转平台以下的噪点、超出预设高度的噪点以及旋转平台以外的噪点，得到每个第二拍摄视角下的目标模型点云数据；基于旋转矩阵，将所有目标模型点云数据集中在任一第二拍摄视角下，并进行点云配准，得到预设物体的完整的模型点云数据。能够有效去除大部分噪声点云，提高了点云数据的获取速率。提高了点云数据的获取速率。提高了点云数据的获取速率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于旋转平台去噪的三维重建方法、系统和电子设备


[0001]本专利技术涉及三维重建
，尤其涉及一种基于旋转平台去噪的三维重建方法、系统和电子设备。

技术介绍

[0002]光学三维扫描测量是指利用光学的手段获得物体三维空间信息的方法和技术，目前主要是指获得物体表面三维空间信息的方法和技术。计算机技术、信息技术的飞速发展极大地改变了传统的光学计量技术。光学计量初期采用的感光胶片记录方式已为固态摄像机技术所取代，高性能的微型计算机和图像处理系统使得光学图像的计算机辅助分析技术迅速发展，这些信息获取和处理技术上的进步又给光学传感和计量方法上的革新和发展以新的活力，使得新的三维扫描和计量方法不断涌现。因此，光学三维扫描成像作为信息光学和光学计量领域的前沿方向之一，得到了迅速发展。三维扫描仪的难点在于完整模型点云数据的获取。
[0003]由于当前三维扫描仪存在着多种方向(不同空间分布)的噪声点，传统的方式如增加掩膜、进行滤波和边缘检测等，单一的算法仅仅只对某一部分空间的噪点有效，并不能完全去除整个空间中存在的噪声点；并且针对不同的模型，其噪点存在的位置以及密度都有所不同，因此为了去除所有噪点得到精确的模型点云数据，往往需要通过多种算法结合的方式，这样会大大的增加点云重建速度。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种基于旋转平台去噪的三维重建方法、系统和电子设备。
[0005]本专利技术的一种基于旋转平台去噪的三维重建方法的技术方案如下：r/>[0006]利用相机在不同的第一拍摄视角下对旋转平台进行拍摄，得到在每个第一拍摄视角下的图片，对在每个第一拍摄视角下的图片中的旋转平台进行圆形拟合，得到在每个第一拍摄视角下中的旋转平台的圆心坐标，并进行直线拟合，得到所述旋转平台的圆心坐标和转轴方程；
[0007]从任一拍摄角度拍摄无物体放置的旋转平台的图像，根据无物体放置的旋转平台的图像对所述无物体放置的旋转平台进行三维重建，并通过平面拟合的方式，得到无物体放置的旋转平台的平面方程；
[0008]根据所述旋转平台的圆心坐标、转轴方程以及所述旋转平台相对于预设初始位置的旋转角度，得到所述旋转平台的当前位置至所述预设初始位置所对应的旋转矩阵；
[0009]在任一第二拍摄视角下拍摄有预设物体放置的旋转平台的图像，根据有预设物体放置的旋转平台的图像，对该图形进行三维重建，得到该第二拍摄视角下的模型点云数据，直至得到在每个第二拍摄视角下的模型点云数据；
[0010]根据所述平面方程，从每个第二拍摄视角下的模型点云数据中，删除旋转平台以
下的噪点、超出预设高度的噪点以及所述旋转平台以外的噪点，得到每个第二拍摄视角下的目标模型点云数据；
[0011]基于所述旋转矩阵，将所有目标模型点云数据集中在任一第二拍摄视角下，并进行点云配准，得到所述预设物体的完整的模型点云数据。
[0012]本专利技术的一种基于旋转平台去噪的三维重建方法的有益效果如下：
[0013]能够有效地去除大部分噪声点云，减少了算法的负担，提高了点云数据获取速率。
[0014]在上述方案的基础上，本专利技术的一种基于旋转平台去噪的三维重建方法还可以做如下改进。
[0015]进一步，进行点云配准的过程包括：
[0016]利用ICP配准算法进行点云配准。
[0017]进一步，所述旋转平台为圆形旋转平台。
[0018]本专利技术的一种基于旋转平台去噪的三维重建系统的技术方案如下：
[0019]包括：第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、第四获取模块、去噪模块和第五获取模块；
[0020]所述第一获取模块用于：利用相机在不同的第一拍摄视角下对旋转平台进行拍摄，得到在每个第一拍摄视角下的图片，对在每个第一拍摄视角下的图片中的旋转平台进行圆形拟合，得到在每个第一拍摄视角下中的旋转平台的圆心坐标，并进行直线拟合，得到所述旋转平台的圆心坐标和转轴方程；
[0021]所述第二获取模块用于：从任一拍摄角度拍摄无物体放置的旋转平台的图像，根据无物体放置的旋转平台的图像对所述无物体放置的旋转平台进行三维重建，并通过平面拟合的方式，得到无物体放置的旋转平台的平面方程；
[0022]所述第三获取模块用于：根据所述旋转平台的圆心坐标、转轴方程以及所述旋转平台相对于预设初始位置的旋转角度，得到所述旋转平台的当前位置至所述预设初始位置所对应的旋转矩阵；
[0023]所述第四获取模块用于：在任一第二拍摄视角下拍摄有预设物体放置的旋转平台的图像，根据有预设物体放置的旋转平台的图像，对该图形进行三维重建，得到该第二拍摄视角下的模型点云数据，直至得到在每个第二拍摄视角下的模型点云数据；
[0024]所述去噪模块用于：根据所述平面方程，从每个第二拍摄视角下的模型点云数据中，删除旋转平台以下的噪点、超出预设高度的噪点以及所述旋转平台以外的噪点，得到每个第二拍摄视角下的目标模型点云数据；
[0025]所述第五获取模块用于：基于所述旋转矩阵，将所有目标模型点云数据集中在任一第二拍摄视角下，并进行点云配准，得到所述预设物体的完整的模型点云数据。
[0026]本专利技术的一种基于旋转平台去噪的三维重建系统的有益效果如下：
[0027]能够有效地去除大部分噪声点云，减少了算法的负担，提高了点云数据获取速率。
[0028]在上述方案的基础上，本专利技术的一种基于旋转平台去噪的三维重建系统还可以做如下改进。
[0029]进一步，所述第五获取模块具体利用ICP配准算法进行点云配准。
[0030]进一步，所述旋转平台为圆形旋转平台。
[0031]本专利技术的一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，
使所述计算机执行上述任一项所述的一种基于旋转平台去噪的三维重建方法。
[0032]本专利技术的一种电子设备，包括处理器和上述的存储介质，所述处理器执行所述存储介质中的指令。
附图说明
[0033]图1为本专利技术实施例的一种基于旋转平台去噪的三维重建方法的流程示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例的一种基于旋转平台去噪的三维重建系统的结构示意图。
具体实施方式
[0035]如图1所示，本专利技术实施例的一种基于旋转平台去噪的三维重建方法，包括如下步骤：
[0036]S1、得到旋转平台的圆心坐标和转轴方程，具体地：
[0037]利用相机在不同的第一拍摄视角下对旋转平台进行拍摄，得到在每个第一拍摄视角下的图片，对在每个第一拍摄视角下的图片中的旋转平台进行圆形拟合，得到在每个第一拍摄视角下中的旋转平台的圆心坐标，并进行直线拟合，得到旋转平台的圆心坐标和转轴方程；
[0038]其中，旋转平台为圆形旋转平台，例如半径为150mm的圆形自动旋转平台。
[0039]S2、得到无物体放置的旋转平台的平面方程，具体地：
[0040]从任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于旋转平台去噪的三维重建方法，其特征在于，包括：利用相机在不同的第一拍摄视角下对旋转平台进行拍摄，得到在每个第一拍摄视角下的图片，对在每个第一拍摄视角下的图片中的旋转平台进行圆形拟合，得到在每个第一拍摄视角下中的旋转平台的圆心坐标，并进行直线拟合，得到所述旋转平台的圆心坐标和转轴方程；从任一拍摄角度拍摄无物体放置的旋转平台的图像，根据无物体放置的旋转平台的图像对所述无物体放置的旋转平台进行三维重建，并通过平面拟合的方式，得到无物体放置的旋转平台的平面方程；根据所述旋转平台的圆心坐标、转轴方程以及所述旋转平台相对于预设初始位置的旋转角度，得到所述旋转平台的当前位置至所述预设初始位置所对应的旋转矩阵；在任一第二拍摄视角下拍摄有预设物体放置的旋转平台的图像，根据有预设物体放置的旋转平台的图像，对该图形进行三维重建，得到该第二拍摄视角下的模型点云数据，直至得到在每个第二拍摄视角下的模型点云数据；根据所述平面方程，从每个第二拍摄视角下的模型点云数据中，删除旋转平台以下的噪点、超出预设高度的噪点以及所述旋转平台以外的噪点，得到每个第二拍摄视角下的目标模型点云数据；基于所述旋转矩阵，将所有目标模型点云数据集中在任一第二拍摄视角下，并进行点云配准，得到所述预设物体的完整的模型点云数据。2.根据权利要求1所述的一种基于旋转平台去噪的三维重建方法，其特征在于，进行点云配准的过程包括：利用ICP配准算法进行点云配准。3.根据权利要求1或2所述的一种基于旋转平台去噪的三维重建方法，其特征在于，所述旋转平台为圆形旋转平台。4.一种基于旋转平台去噪的三维重建系统，其特征在于，包括：第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、第四获取模块、去噪模块和第五获取模块；所述第一获取模块用于：利用相机在不同的第一拍摄视角下对旋转平台进行拍摄，得到在每个第一拍摄视角下的图片，对在每...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍荣誉，冯云，唐雪辉，
申请(专利权)人：桂林量具刃具有限责任公司，
类型：发明
国别省市：