三维重建方法、装置、电子设备及机器可读存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种三维重建方法、装置、电子设备及机器可读存储介质，该方法包括：利用双目相机采集投影在被测物上的激光线的图像；对各激光线图像进行中心点提取；对于任一组激光线图像，依据所述双目相机的内参，确定该组激光线图像中第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果；依据激光线图像中同一行的中心点之间的位置关系，以及，光平面之间的位置关系，从所述第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果中，确定出最终匹配结果；依据最终匹配结果进行三维重建。该方法可以降低三维重建的实现复杂度。以降低三维重建的实现复杂度。以降低三维重建的实现复杂度。

【技术实现步骤摘要】
三维重建方法、装置、电子设备及机器可读存储介质


[0001]本申请涉及高精度立体视觉
，尤其涉及一种三维重建方法、装置、电子设备及机器可读存储介质。

技术介绍

[0002]三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型，是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础，也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供一种三维重建方法、装置、电子设备及机器可读存储介质。
[0004]根据本申请实施例的第一方面，提供一种三维重建方法，包括：
[0005]在利用多线激光器对被测物进行扫描的过程中，利用双目相机采集投影在被测物上的激光线的图像，以得到多组激光线图像；所述双目相机包括第一相机和第二相机，一组激光线图像包括所述第一相机采集的第一激光线图像和所述第二相机采集的第二激光线图像；
[0006]对各激光线图像进行中心点提取，得到各激光线图像中各条激光线在各行的中心点的坐标；
[0007]对于任一组激光线图像，确定该组激光线图像中第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果；
[0008]依据激光线图像中同一行的中心点之间的位置关系，以及，光平面之间的位置关系，从所述第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果中，确定出最终匹配结果；
[0009]依据所述最终匹配结果进行三维重建。
[0010]根据本申请实施例的第二方面，提供一种三维重建装置，包括：
[0011]采集单元，用于在利用多线激光器对被测物进行扫描的过程中，利用双目相机采集投影在被测物上的激光线的图像，以得到多组激光线图像；所述双目相机包括第一相机和第二相机，一组激光线图像包括所述第一相机采集的第一激光线图像和所述第二相机采集的第二激光线图像；
[0012]提取单元，用于对各激光线图像进行中心点提取，得到各激光线图像中各条激光线在各行的中心点的坐标；
[0013]第一确定单元，用于对于任一组激光线图像，确定该组激光线图像中第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果；
[0014]第二确定单元，用于依据激光线图像中同一行的中心点之间的位置关系，以及，光平面之间的位置关系，从所述第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果中，确定出最终匹配结果；
[0015]重建单元，用于依据所述最终匹配结果进行三维重建。
[0016]根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器用于执行机器可执行指令，以实现第一方面提供的方法。
[0017]根据本申请实施例的第四方面，提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质内存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令被处理器执行时实现第一方面提供的方法。
[0018]本申请实施例的三维重建方法，通过在利用多线激光器对被测物进行扫描的过程中，利用双目相机采集投影在被测物上的激光线的图像，以得到多组激光线图像，并对已采集到的各激光线图像进行中心点提取，得到各激光线图像中各条激光线在各行的中心点的坐标，对于任一组激光线图像，依据双目相机的内参，确定该组激光线图像中第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果，并依据激光线图像中同一行的中心点之间的位置关系，以及，光平面之间的位置关系，从第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果中，确定出最终匹配结果，进而，依据最终匹配结果进行三维重建，在无需使用外加编码图案或者第三相机的情况下了，实现了三维重建，降低了三维重建的实现复杂度。
附图说明
[0019]图1是本申请实施例提供的一种三维重建方法的流程示意图；
[0020]图2是本申请实施例提供的一种多线激光传感器系统的架构示意图；
[0021]图3是本申请实施例提供的一种相机和振镜的触发时序示意图；
[0022]图4是本申请实施例提供的左右相机采集到的图像的示意图；
[0023]图5是本申请实施例提供的一种三维重建方法的流程示意图；
[0024]图6是本申请实施例提供的一种最长增长子序列匹配的示意图；
[0025]图7是本申请实施例提供的一种三维重建装置的结构示意图；
[0026]图8是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0027]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0028]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0029]为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，并使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请实施例中技术方案作进一步详细的说明。
[0030]需要说明的是，本申请实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，
各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0031]请参见图1，为本申请实施例提供的一种三维重建方法的流程示意图，如图1所示，该三维重建方法可以包括以下步骤：
[0032]步骤S100、在利用多线激光器对被测物进行扫描的过程中，利用双目相机采集投影在被测物上的激光线的图像，以得到多组激光线图像；双目相机包括第一相机和第二相机，一组激光线图像包括第一相机采集的第一激光线图像和第二相机采集的第二激光线图像。
[0033]本申请实施例中，为了实现针对被测物的三维重建，可以利用多线激光器对被测物进行扫描，并在利用多线激光器对被测物进行扫描的过程中，利用双目相机采集投影在被测物上的激光线的图像，以得到多组激光线图像，以便依据得到的激光线图像，进行三维重建，得到被测物表面的点云。
[0034]示例性的，双目相机中的一个相机可以称为第一相机，另一个相机可以称为第二相机。
[0035]例如，第一相机为双目相机中的左目相机(或称为左相机)，第二相机为双目相机中的右目相机(或称为右相机)；或，第一相机为双目相机中的右目相机，第二相机为双目相机中的左目相机。
[0036]一组激光线图像中可以包括第一相机采集的激光线图像(可以称为第一激光线图像)和第二相机采集的激光线图像(可以称为第二激光线图像)。
[0037]例如，第一相机可以为双目相机中的左目相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维重建方法，其特征在于，包括：在利用多线激光器对被测物进行扫描的过程中，利用双目相机采集投影在被测物上的激光线的图像，以得到多组激光线图像；所述双目相机包括第一相机和第二相机，一组激光线图像包括所述第一相机采集的第一激光线图像和所述第二相机采集的第二激光线图像；对各激光线图像进行中心点提取，得到各激光线图像中各条激光线在各行的中心点的坐标；对于任一组激光线图像，依据所述双目相机的内参，确定该组激光线图像中第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果；依据激光线图像中同一行的中心点之间的位置关系，以及，光平面之间的位置关系，从所述第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果中，确定出最终匹配结果；依据所述最终匹配结果进行三维重建。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在利用多线激光器对被测物进行扫描的过程中，利用双目相机采集投影在被测物上的激光线的图像，包括：控制振镜按照设定的位置进行旋转；对于振镜所处的任一设定的位置，利用双目相机采集振镜处于该位置的情况下投影在被测物上的激光线的图像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于任一组激光线图像，依据所述双目相机的内参，确定该组激光线图像中第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果，包括：对于任一组激光线图像，依据该组激光线图像中目标第一激光线图像中的中心点的坐标，以及，预先标定的第一相机的内参和光平面方程，确定该目标第一激光线图像中的中心点在该组激光线图像中的目标第二激光线图像中的候选匹配中心点；其中，所述光平面方程为光平面在所述第一相机的坐标系下的方程；所述依据激光线图像中同一行的中心点之间的位置关系，以及，光平面之间的位置关系，从所述第一激光线图像中的中心点与第二激光线图像中的中心点之间的候选匹配结果中，确定出最终匹配结果，包括：依据第一激光线图像中同一行的中心点之间的位置关系，以及，光平面之间的位置关系，从该行的中心点在第二激光图像中的候选匹配中心点中，确定出最终匹配的中心点，得到最终匹配结果。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述依据该组激光线图像中目标第一激光线图像中的中心点的坐标，以及，预先标定的第一相机的内参和光平面方程，确定该第一激光线图像中的中心点在该组激光线图像中的目标第二激光线图像中的候选匹配中心点，包括：对于该目标第一激光线图像的任一行的任一中心点，依据该中心点的坐标，以及，预先标定的第一相机的内参和光平面方程，确定该中心点对应的三维坐标；依据该三维坐标，以及，预先标定的第一相机和第二相机之间的外参、第二相机的内参，确定该三维坐标在目标第二激光线图像中的投影坐标；将目标第二激光线图像中与该投影坐标之间的距离在预设距离范围内的中心点，确定
为候选匹配中心点。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述依据该中心点的坐标，以及，预先标定的第一相机的内参和光平面方程，确定该中心点对应的三维坐标，包括：依据该目标第一激光线图像对应的扫描位置，确定该扫描位置下目标第一激光线图像中各激光线对应的目标光平面方程；对于任一目标光平面方程，依据该中心点的坐标，以及预先标定的第一相机的内参和该目标光平面方程，确定该中心点对应的三维坐标。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将目标第二激光线图像中与该投影坐标之间的距离在预设距离范围内的中心点，确定为候选匹配中心点，包括：将目标第二激光线图像中的目标区域中与该投影坐标之间的距离在预设距离范围内的中心点，确定为候选匹配中心点；其中，所述目标区域为依据投影误差确定。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述依据第一激光线图像中同一行的中心点之间的位置关系，以及，光平面之间的位置关系，从该行的中心点在第二激光图像中的候选匹配中心点中，确定出最终匹配的中心点，包括：依据该行的中心点的坐标，对该行各中心点按照目标顺序进行排序；其中，所述目标顺序包括坐标从小到大的顺序，或，坐标从大到小的顺序；依据该行排序后的各中心点在第二激光图像中的候选匹配中心点，以及，各候选匹配中心点对应的光平面之间的位置关系，将包括的中心点数量最多的候选匹配中心点组合，确定为最终匹配中心点组合，将所述最终匹配中心点组合中的中心点确定为最终匹配的中心点；其中，对于任一候选匹配中心点组合，该候选匹配中心点组合中各中心点对应的光平面之间的位置关系与所述目标顺序一致。8.一种三维重建装置，其特征在于，包括：采集单元，用于在利用多线激光器对被测物进行扫描的过程中，利用双目相机采集投影在被测物上的激光线的图像，以得到多组激光线图像；所述双目相机包括第一相机和第二相机...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙学雄，胡杨，
申请(专利权)人：杭州海康机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：