三维影像产生方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种三维影像产生方法及系统，三维影像产生方法包含投射第一组光图案至物体以产生第一影像；撷取该第一影像，投射第二组光图案至该物体以产生第二影像，撷取该第二影像，解码该第一影像以产生第一点云，解码该第二影像以产生第二点云，及根据该第一点云及该第二点云产生该物体的三维影像

【技术实现步骤摘要】
三维影像产生方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种三维影像产生方法及系统，尤其涉及一种投射多组光图案至物体以产生对应于相异解析度的多组点云，从而据以产生三维影像的方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着科技的进展，越来越多专业人士开始使用光学辅助装置，以提高操作的便利度及精确度
。
举例而言，于牙医相关领域，当前已有口内扫描机，以辅助牙医检测口腔
。
口内扫描机可撷取口腔内的影像，将其转为数位资料，以助牙医及假牙技师等专业人士进行诊疗及假牙制作等
。
[0003]当使用口内扫描机取得牙齿的影像时，由于口腔内的空间有限，使用者必须持续移动口内扫描机以取得多个影像，并拼接多个影像，从而产生较完整的三维影像
。
[0004]实际上发现，产生的三维影像常发生不正确的形变，而导致影像品质不佳
。
根据分析，三维影像的品质不佳，因结构光图案对应的影像的品质不佳，而导致杂讯干扰
、
辨识影像边界错误或解码错误
。
单片的三维点云资料的精确度不足，于拼接后的影像中累积误差，造成产生的三维影像的品质不佳
。
[0005]因此，有必要设计一种新型的三维影像产生方法及系统，以克服上述缺陷
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种三维影像产生方法，其能够采用解析度先后不同的方式提升三维影像精确度及品质
。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供了一种三维影像产生方法，其特征在于，包括：投射第一组光图案至物体以产生第一影像；撷取该第一影像；投射第二组光图案至该物体以产生第二影像；撷取该第二影像；解码该第一影像以产生第一点云；解码该第二影像以产生第二点云；及根据该第一点云及该第二点云产生该物体的三维影像；其中该第一点云对应于第一解析度，该第二点云对应于第二解析度，且该第一解析度低于该第二解析度
。
[0008]较佳的，该第一组光图案相同于该第二组光图案的部分
。
[0009]较佳的，该第一组光图案及该第二组光图案属于相同类型，且该第一组光图案不同于该第二组光图案的部分
。
[0010]较佳的，该第一组光图案属于第一类型，该第二组光图案属于第二类型，且该第一类型相异于该第二类型
。
[0011]较佳的，该第一组光图案及该第二组光图案的其中之一为一组格雷码
(gray code)
光图案，且其中另一为一组线条位移
(line shift)
光图案
。
[0012]较佳的，该第一组光图案的数量小于该第二组光图案的数量
。
[0013]较佳的，根据该第一点云及该第二点云产生该物体的三维影像，包含：将该第一点云注册至三维体积空间，以产生旋转平移矩阵；使用该旋转平移矩阵，将该第二点云注册至该三维体积空间，以产生资料；及根据该资料产生该物体的三维影像
。
[0014]较佳的，包含：移除该第一点云的至少一部分，及
/
或于该三维体积空间移除对应于该第一点云的至少一部分的资料
。
[0015]较佳的，根据该第一点云及该第二点云产生该物体的三维影像，包含：将该第一点云注册至第一三维体积空间，以产生旋转平移矩阵及第一资料；使用该旋转平移矩阵，将该第二点云注册至第二三维体积空间，以产生第二资料；及根据该第一资料及该第二资料产生该物体的三维影像
。
[0016]较佳的，根据该第一点云及该第二点云产生该物体的三维影像，包含：将该第一点云注册至三维体积空间，以产生旋转平移矩阵；根据该旋转平移矩阵及该第二点云，排除该第二点云的第一部分，以留下该第二点云的第二部分；根据该旋转平移矩阵，将该第二点云的该第二部分注册至该三维体积空间，以产生资料；及根据该资料产生该物体的三维影像
。
[0017]较佳的，还包含：移除该第一点云的至少一部分，及
/
或于该三维体积空间移除对应于该第一点云的至少一部分的资料
。
[0018]较佳的，还包含：检查该第一影像及该第二影像的品质是否达到门槛值；及当该第一影像及该第二影像的品质未达到该门槛值，停止使用该第一影像及该第二影像
。
[0019]较佳的，检查该第一影像及该第二影像的品质是否达到该门槛值，以二维方式检查该第一影像及该第二影像的品质是否达到该门槛值
。
[0020]较佳的，根据该第一点云及该第二点云产生该物体的三维影像，包含：根据该第一点云产生该物体的粗略影像；根据该第二点云调整该粗略影像的细节，以产生该物体的三维影像
。
[0021]本专利技术还提供一种三维影像产生系统，其特征在于，包含：投影机，用以投射第一组光图案至物体以产生第一影像，及投射第二组光图案至该物体，以产生第二影像；摄像机，用以撷取该第一影像及该第二影像；及器，用以解码该第一影像以产生一第一点云，解码该第二影像以产生一第二点云，及根据该第一点云及该第二点云产生该物体的三维影像；其中该第一点云对应于第一解析度，该第二点云对应于第二解析度，该第一解析度低于该第二解析度
。
[0022]较佳的，该投影机包含数位微镜装置
。
[0023]较佳的，该摄像机为用以撷取该第一影像及该第二影像的唯一摄像机
。
[0024]与现有技术相比，本专利技术实施例提供的一种三维影像产生方法及系统，可使用解析度较低且杂讯相对较少的粗略点云拼接物体的三维轮廓，以避免杂讯造成拼接的精确度下降，且可使用解析度较高的精细点云调整物体的三维细节，以提高影像品质，因此，于产生的三维影像中，可改善形状的精确度及细节的品质
。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的实施例中，三维影像产生系统的示意图
。
[0026]图2为图1的实施例中，三维影像产生方法的流程图
。
[0027]图3为本专利技术的实施例中，第一组光图案及第二组光图案投射于物体的示意图
。
[0028]图4为本专利技术的实施例中，光图案为格雷码图案的示意图
。
[0029]图5为本专利技术的实施例中，光图案为线条位移图案的示意图
。
[0030]图
6、
图7和图8为本专利技术的相异实施例中，根据第一点云及第二点云产生物体的三
维影像的流程图
。
具体实施方式
[0031]为使对本专利技术的目的
、
构造
、
特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下
。
[0032]为改善三维影像的品质，实施例提供下述解决方案
。
图1为本专利技术的实施例中，三维影像产生系统
100
的示意图
。
如图1所示，三维影像产生系统
100
可包含投本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三维影像产生方法，其特征在于，包括：投射第一组光图案至物体以产生第一影像；撷取该第一影像；投射第二组光图案至该物体以产生第二影像；撷取该第二影像；解码该第一影像以产生第一点云；解码该第二影像以产生第二点云；及根据该第一点云及该第二点云产生该物体的三维影像；其中该第一点云对应于第一解析度，该第二点云对应于第二解析度，且该第一解析度低于该第二解析度
。2.
如权利要求1所述的三维影像产生方法，其特征在于，该第一组光图案相同于该第二组光图案的部分
。3.
如权利要求1所述的三维影像产生方法，其特征在于，该第一组光图案及该第二组光图案属于相同类型，且该第一组光图案不同于该第二组光图案的部分
。4.
如权利要求1所述的三维影像产生方法，其特征在于，该第一组光图案属于第一类型，该第二组光图案属于第二类型，且该第一类型相异于该第二类型
。5.
如权利要求1所述的三维影像产生方法，其特征在于，该第一组光图案及该第二组光图案的其中之一为一组格雷码
(gray code)
光图案，且其中另一为一组线条位移
(line shift)
光图案
。6.
如权利要求1所述的三维影像产生方法，其特征在于，该第一组光图案的数量小于该第二组光图案的数量
。7.
如权利要求1所述的三维影像产生方法，其特征在于，根据该第一点云及该第二点云产生该物体的三维影像，包含：将该第一点云注册至三维体积空间，以产生旋转平移矩阵；使用该旋转平移矩阵，将该第二点云注册至该三维体积空间，以产生资料；及根据该资料产生该物体的三维影像
。8.
如权利要求7所述的三维影像产生方法，其特征在于，包含：移除该第一点云的至少一部分，及
/
或于该三维体积空间移除对应于该第一点云的至少一部分的资料
。9.
如权利要求1所述的三维影像产生方法，其特征在于，根据该第一点云及该第二点云产生该物体的三维影像，包含：将该第一点云注册至第一三维体积空间，以产生旋转平移矩阵及第一资料；使用该旋转平移矩阵，将该第二点云注册至第二三维体积空间，以产生第二资料；及根据该第一资料及该第二资料产生该物体的三维影像
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗熹，
申请(专利权)人：佳世达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：