專利名稱：一種數(shù)碼相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維重建方法，尤其涉及一種利用單臺(tái)數(shù)碼相機(jī)或多臺(tái)數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行移動(dòng)拍攝的三維重建方法。
背景技術(shù)：
客觀世界在空間上是三維的，在工程技術(shù)方面或古物修復(fù)等其它方面，都需要對(duì)三維物體進(jìn)行分析，以便獲取有用的信息。但目前的大多數(shù)圖像采集裝置所獲取的圖像本身是在二維平面上的，雖然這些圖像包含有物體的三維空間信息，但是，想要從圖像中認(rèn)識(shí)真實(shí)物體，就要從二維圖像中恢復(fù)三維空間信息，這就是三維重建的任務(wù)。三維重建有很多種方法，現(xiàn)在基本是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行建模需要的數(shù)學(xué)計(jì)算 及三維呈現(xiàn)。基于工業(yè)建模的接觸式三維重建方法，即利用接觸儀比如觸針直接點(diǎn)擊在需要重建的物體上，直接獲取物體表面多點(diǎn)的三維坐標(biāo)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行整合處理，從而完成三維重建。此種重建方法需要在物體表面直接獲取數(shù)值，物體大小不同，速度也不同，但是相比較而言，這種方法的效率都是比較低的，而且物體表面的軟硬度也不同，如果表面軟，接觸式的就不能保證獲得的數(shù)值的準(zhǔn)確性。還有基于攝像機(jī)的視覺(jué)圖像的重建方法，以數(shù)字?jǐn)z像機(jī)為圖像傳感器，綜合運(yùn)用圖像處理，視覺(jué)計(jì)算等技術(shù)進(jìn)行非接觸三維測(cè)量，即通過(guò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝得到一些物體對(duì)象的幀圖像，用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行處理后，從二維面到三維面再到三維體和三維體上的點(diǎn)，對(duì)物體進(jìn)行三維重建。其優(yōu)勢(shì)在于不受物體形狀限制，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)重建。但是基于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的三維重建方法對(duì)于數(shù)據(jù)處理的要求較高，重建的公式多，需要處理的數(shù)據(jù)量大，因此對(duì)處理的計(jì)算機(jī)的要求很高，重建的速度和精度也受到一定影響。也有基于照相機(jī)定位的三維重建方法，即在進(jìn)行測(cè)量定點(diǎn)后對(duì)需要重建的對(duì)象進(jìn)行拍照，以定點(diǎn)測(cè)量到的三維坐標(biāo)和角度來(lái)推算得到不同角度照片上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，從而完成整個(gè)對(duì)象的三維重建。在目前使用照相機(jī)進(jìn)行三維重建的方法中基本采用這種方法，即采用至少兩個(gè)定點(diǎn)的X，y, Z三維坐標(biāo)和照相機(jī)的角度，仍然采用立體視覺(jué)的原理來(lái)計(jì)算照相后得到的照片上的點(diǎn)的三維坐標(biāo)來(lái)完成三維重建。這種方法比接觸式應(yīng)用廣，速度快，比基于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的方法計(jì)算簡(jiǎn)便，但是由于定點(diǎn)的坐標(biāo)值需要依賴機(jī)械測(cè)量，則準(zhǔn)確度和精度是基于機(jī)械測(cè)量的精度，比計(jì)算機(jī)直接轉(zhuǎn)換和基于圖像的像素精度差太多，精度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種單相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法，解決現(xiàn)在的三維重建方法受對(duì)象物體局限，重建速度慢，準(zhǔn)確度和精度不高的缺陷。技術(shù)方案一種數(shù)碼相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法，包括用于拍攝成像的數(shù)碼照相機(jī)和需要進(jìn)行三維重建的拍攝對(duì)象，其特征在于包括以下步驟
(I)在數(shù)碼照相機(jī)旁邊設(shè)置有干涉光源，所述干涉光源包括光柵；(2)內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定在需要進(jìn)行三維重建的拍攝對(duì)象處固定安放標(biāo)定板，調(diào)節(jié)干涉光源與標(biāo)定板相對(duì)位置，使標(biāo)定板上光柵條影像清晰后固定所述干涉光源，再調(diào)節(jié)數(shù)碼照相機(jī)位置，拍攝光柵條在標(biāo)定板上的清晰影像，拍攝后分別測(cè)定和記錄所述干涉光源和數(shù)碼照相機(jī)在拍攝位置的像距值，固定干涉光源與數(shù)碼照相機(jī)的位置和角度不變；(3)外部參數(shù)標(biāo)定根據(jù)鏡頭參數(shù)以及像距，計(jì)算數(shù)碼照相機(jī)及干涉光源的焦距以及與拍攝對(duì)象的物距，然后對(duì)拍攝的標(biāo)定板圖像進(jìn)行處理，提煉出一些不同視角所共有的特征信息，組織好相應(yīng)特征信息的特征數(shù)據(jù)的映射關(guān)系，將這組有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)與相應(yīng)的焦距作為參數(shù)，選擇確定一個(gè)參照坐標(biāo)系，然后把不同視角的特征信息轉(zhuǎn)換到所述參照坐標(biāo)系中，利用光學(xué)成像原理和三角函數(shù)及透視投影原理，進(jìn)行一系列的定標(biāo)計(jì)算，計(jì)算出數(shù)碼照相機(jī)CCD或干涉光源和參照坐標(biāo)系的相對(duì)角度即X角度值、y角度值和z角度值，以及數(shù)碼照相機(jī)及干涉光源相互之間的距離；(4)拍攝移開(kāi)標(biāo)定板，干涉光源與數(shù)碼照相機(jī)位置和角度不變，微調(diào)數(shù)碼照相機(jī)， 拍攝帶有光柵條的對(duì)象的照片；(5)獲取圖像及圖像處理拍攝好的帶有光柵條的對(duì)象的照片導(dǎo)入至電腦，然后對(duì)圖像進(jìn)行初步處理，主要包括對(duì)圖像進(jìn)行邊緣處理和拐點(diǎn)處理，使圖像邊緣和拐點(diǎn)更易檢測(cè)，利于后續(xù)圖像的矢量化處理；(6)三維重建將上述進(jìn)行初步處理過(guò)的圖像進(jìn)行重建，主要包括圖像處理、矢量處理和三維處理，即將圖像進(jìn)行細(xì)化處理后進(jìn)行矢量化，然后根據(jù)內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定的像距值和外部參數(shù)標(biāo)定的X角度值、y角度值和Z角度值，及相互之間的距離在參照坐標(biāo)系下對(duì)處理后的矢量化圖像進(jìn)行所有像素點(diǎn)的三維坐標(biāo)計(jì)算，重建拍攝對(duì)象的三維圖像。進(jìn)一步，所述步驟5圖像獲取中，標(biāo)定好的數(shù)碼照相機(jī)拍攝完成一幅圖像后，在一臺(tái)數(shù)碼照相機(jī)或干涉光源固定的情況下，在有共面特征信息的范圍內(nèi)移動(dòng)數(shù)碼照相機(jī)或干涉光源，改變視角后返回步驟2進(jìn)行內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定，在進(jìn)行步驟3時(shí)將移動(dòng)后的視角的圖像映射至移動(dòng)前的參照坐標(biāo)系中，標(biāo)定出外部參數(shù)，拍攝對(duì)象后獲取圖像，參與三維重建。進(jìn)一步，所述三維重建的圖像處理將拍攝到的圖像進(jìn)行細(xì)化處理，包括邊緣檢測(cè)、拐點(diǎn)檢測(cè)和圖像矢量化轉(zhuǎn)換；所述矢量處理為矢量化基本處理；所述三維處理包括像平面投影模塊、圖像匹配模塊和三維重建模塊，矢量化轉(zhuǎn)換后的圖像投影到像平面上，看到的圖形與數(shù)碼照相機(jī)上的底片一致，驗(yàn)證定標(biāo)的準(zhǔn)確度，圖像匹配模塊是將不同視角的照片的矢量化圖像進(jìn)行特征匹配，三維重建模塊是根據(jù)參照坐標(biāo)系和矢量化圖像的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算出所有像素點(diǎn)的三維坐標(biāo)，重建拍攝對(duì)象的三維圖像。進(jìn)一步，所述干涉光源的光柵上設(shè)置有辨析點(diǎn)。進(jìn)一步，所述步驟4中的微調(diào)數(shù)碼照相機(jī)為微調(diào)照相機(jī)的光圈使成像更清晰。進(jìn)一步，根據(jù)需要三維重建的對(duì)象的尺寸選取數(shù)碼照相機(jī)的CCD尺寸。有益效果本發(fā)明的數(shù)碼相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法采用干涉光源和數(shù)碼相機(jī)結(jié)合，通過(guò)拍攝在標(biāo)定板平面上的光柵條照片和帶有光柵條的對(duì)象的照片，并進(jìn)行兩張照片的比對(duì)，充分利用圖像匹配原理，以像距和特征點(diǎn)為基礎(chǔ)計(jì)算物距和定標(biāo)圖像獲取設(shè)備(光源和數(shù)碼照相機(jī))的姿態(tài)參數(shù)，將兩張照片統(tǒng)一參照坐標(biāo)系后進(jìn)行圖像匹配，得到矢量化轉(zhuǎn)換后的圖像的相互關(guān)系，從而完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的三維坐標(biāo)運(yùn)算，完成對(duì)象的三維重建；本發(fā)明方法精度高，參數(shù)獲取和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換均是基于像素點(diǎn)，因此精度非常高，運(yùn)算速度快，重建效率高，由于本發(fā)明方法基于圖形匹配的原理，采用標(biāo)定板的圖像和對(duì)象的圖像進(jìn)行特征點(diǎn)的匹配來(lái)發(fā)現(xiàn)相互關(guān)系后直接進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，而不是從體到面到點(diǎn)的逐層推進(jìn)，使計(jì)算大大簡(jiǎn)化，運(yùn)算速度非?？欤亟ǖ男Ч浅：?；而且由于本發(fā)明方法采用統(tǒng)一參照坐標(biāo)系，可進(jìn)行移動(dòng)拍攝，提高了重建的精度，克服了現(xiàn)在的重建方法對(duì)于一些大型或具有特殊形狀的物體無(wú)法一次進(jìn)行重建，只能進(jìn)行拼接的缺陷，三維重建的精度和速度都大大提高，實(shí)現(xiàn)了三維重建技術(shù)的飛躍。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中采用照相機(jī)拍攝時(shí)需要首先將照相機(jī)進(jìn)行定位，獲得具體的坐標(biāo)值的示意圖。圖2為本發(fā)明的數(shù)碼照相機(jī)和標(biāo)定板在對(duì)象前的設(shè)置的示意圖。

圖3為相機(jī)拍攝側(cè)視示意圖。圖4為本發(fā)明的標(biāo)定板的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如附圖I所示，現(xiàn)在基于定位的三維重建方法采用照相機(jī)拍攝時(shí)需要首先將照相機(jī)進(jìn)行定位，獲得具體的坐標(biāo)值，有兩個(gè)照相機(jī)的坐標(biāo)值和角度值，再加上照相機(jī)的參數(shù)和物距值等在已知的情況下，然后再取對(duì)象的已知點(diǎn)進(jìn)行定位，最后才能利用定位過(guò)的點(diǎn)和已知的照相機(jī)的參數(shù)和物距值等，采用立體視覺(jué)原理，即三角測(cè)量原理計(jì)算進(jìn)行三維重建。這種方法除精度不高外，重建方法依然采用立體視覺(jué)原理，仍然是從面到體再到面到點(diǎn)的進(jìn)程，計(jì)算速度仍然無(wú)法較大提升。本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)碼相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法，包括用于拍攝成像的數(shù)碼照相機(jī)和需要進(jìn)行三維重建的拍攝對(duì)象，包括以下步驟(I)在數(shù)碼照相機(jī)旁邊加設(shè)有干涉光源，所述干涉光源包括光柵；(2)內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定在需要進(jìn)行三維重建的拍攝對(duì)象處固定安放標(biāo)定板，所述標(biāo)定板中央設(shè)置有固定的兩個(gè)球，調(diào)節(jié)干涉光源與標(biāo)定板相對(duì)位置，使標(biāo)定板上光柵條影像清晰后固定所述干涉光源，再調(diào)節(jié)數(shù)碼照相機(jī)位置，拍攝光柵條在標(biāo)定板上的清晰影像，拍攝后分別測(cè)定和記錄所述干涉光源和數(shù)碼照相機(jī)在拍攝位置的像距值，固定干涉光源與數(shù)碼照相機(jī)的位置和角度不變；(3)外部參數(shù)標(biāo)定根據(jù)數(shù)碼照相機(jī)參數(shù)、鏡頭參數(shù)以及成像的像距，計(jì)算數(shù)碼照相機(jī)及干涉光源的焦距以及與拍攝對(duì)象的物距，然后對(duì)拍攝的標(biāo)定板圖像進(jìn)行處理，提煉出一些不同視角所共有的特征信息，組織好相應(yīng)特征信息的特征數(shù)據(jù)的映射關(guān)系，將這組有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)與相應(yīng)的焦距作為參數(shù)，選擇確定一個(gè)參照坐標(biāo)系，然后把不同視角的特征信息轉(zhuǎn)換到所述參照坐標(biāo)系中，利用光學(xué)成像原理和三角函數(shù)及透視投影原理，進(jìn)行一系列的定標(biāo)計(jì)算，計(jì)算出數(shù)碼照相機(jī)CCD或干涉光源和參照坐標(biāo)系的相對(duì)角度即X角度值、y角度值和z角度值，以及數(shù)碼照相機(jī)及干涉光源相互之間的距離；
(4)拍攝移開(kāi)標(biāo)定板，干涉光源與數(shù)碼照相機(jī)位置和角度不變，微調(diào)數(shù)碼照相機(jī)，拍攝帶有光柵條的對(duì)象的照片；(5)獲取圖像及圖像處理拍攝好的帶有光柵條的對(duì)象的照片導(dǎo)入至電腦，然后對(duì)圖像進(jìn)行初步處理，主要包括對(duì)圖像進(jìn)行邊緣處理和拐點(diǎn)處理，使圖像邊緣和拐點(diǎn)更易檢測(cè)，利于后續(xù)圖像的矢量化處理；(6)三維重建將上述進(jìn)行初步處理 過(guò)的圖像進(jìn)行重建，主要包括圖像處理、矢量處理和三維處理，即將圖像進(jìn)行細(xì)化處理后進(jìn)行矢量化，然后根據(jù)內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定的像距值和外部參數(shù)標(biāo)定的X角度值、y角度值和z角度值，及相互之間的距離在參照坐標(biāo)系下對(duì)處理后的矢量化圖像進(jìn)行所有像素點(diǎn)的三維坐標(biāo)計(jì)算，重建拍攝對(duì)象的三維圖像。在所述步驟5圖像獲取中，標(biāo)定好的數(shù)碼照相機(jī)拍攝完成一幅圖像后，在一臺(tái)數(shù)碼照相機(jī)或干涉光源固定的情況下，在有共面特征信息的范圍內(nèi)移動(dòng)數(shù)碼照相機(jī)或干涉光源，改變視角后返回步驟2進(jìn)行內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定，在進(jìn)行步驟3時(shí)將移動(dòng)后的視角的圖像映射至移動(dòng)前的參照坐標(biāo)系中，標(biāo)定出外部參數(shù)，拍攝后獲取圖像，參與三維重建。如此可利用一臺(tái)數(shù)碼照相機(jī)通過(guò)移動(dòng)進(jìn)行多視角的拍攝或利用多臺(tái)數(shù)碼照相機(jī)同時(shí)進(jìn)行多視角的拍攝，通過(guò)共面的特征信息能實(shí)現(xiàn)拍攝對(duì)象的多個(gè)圖像的獲取，從而得到的信息量增加，大大提高了三維重建的精度，而且對(duì)于一些大型或特殊外觀的對(duì)象，現(xiàn)在的固定式無(wú)法一次進(jìn)行重建，基本只能依靠拼接，本發(fā)明的方法能使其三維重建的精度和速度大大提高，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的飛躍。本方法基于圖形匹配的原理，采用標(biāo)定板的圖像和對(duì)象的圖像進(jìn)行特征點(diǎn)的匹配來(lái)發(fā)現(xiàn)相互關(guān)系后直接進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，而不是從體到面到點(diǎn)的逐層推進(jìn)，使計(jì)算大大簡(jiǎn)化，運(yùn)算速度非?？臁Ｋ鲞吘墮z測(cè)是對(duì)圖像中的圖形輪廓進(jìn)行分析，提取出圖形的特征邊緣，拐點(diǎn)檢測(cè)是對(duì)圖像中的特征點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，找出圖像中的棱角、拐角等特征點(diǎn)，圖像矢量化轉(zhuǎn)換是對(duì)檢測(cè)邊緣后的圖像進(jìn)行去噪，然后根據(jù)像素的位置與走向轉(zhuǎn)換成矢量圖形。所述矢量基本處理主要是對(duì)多義線及單線的選取，矢量線擬合、平移等處理。所述相干光源的光柵上設(shè)置有辨析點(diǎn)，可以用來(lái)判斷是哪一段光柵條或者光柵條的位置，則精度更高。在所述步驟3中的微調(diào)數(shù)碼照相機(jī)可以微調(diào)照相機(jī)的光圈使成像更清晰。所述數(shù)碼照相機(jī)采用CCD數(shù)碼照相機(jī)，根據(jù)需要三維重建的對(duì)象的尺寸也可以選取不同的數(shù)碼照相機(jī)的CCD尺寸。本發(fā)明方法采用相干光源和數(shù)碼相機(jī)結(jié)合，通過(guò)拍攝在標(biāo)定板平面上的光柵條照片和帶有光柵條的對(duì)象的照片，并進(jìn)行兩張照片的比對(duì)，充分利用圖像匹配原理，以像距和特征點(diǎn)為基礎(chǔ)計(jì)算物距和定標(biāo)圖像獲取設(shè)備(光源和數(shù)碼照相機(jī))的姿態(tài)參數(shù)，將兩張照片統(tǒng)一坐標(biāo)系后進(jìn)行圖像匹配，得到矢量化轉(zhuǎn)換后的圖像的相互關(guān)系，從而完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的三維坐標(biāo)運(yùn)算，完成對(duì)象的三維重建；本發(fā)明方法精度高，參數(shù)獲取和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換均是基于像素點(diǎn)，因此精度非常高，運(yùn)算速度快，重建效率高，由于本發(fā)明方法基于圖形匹配的原理，采用標(biāo)定板的圖像和對(duì)象的圖像進(jìn)行特征點(diǎn)的匹配來(lái)發(fā)現(xiàn)相互關(guān)系后直接進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，而不是從體到面到點(diǎn)的逐層推進(jìn)，使計(jì)算大大簡(jiǎn)化，運(yùn)算速度非?？?，重建的效果非常好。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)碼相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法，包括用于拍攝成像的數(shù)碼照相機(jī)和需要進(jìn)行三維重建的拍攝對(duì)象，其特征在于包括以下步驟 (1)在數(shù)碼照相機(jī)旁邊設(shè)置有干涉光源，所述干涉光源包括光柵； (2)內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定在需要進(jìn)行三維重建的拍攝對(duì)象處固定安放標(biāo)定板，調(diào)節(jié)干涉光源與標(biāo)定板相對(duì)位置，使標(biāo)定板上光柵條影像清晰后固定所述干涉光源，再調(diào)節(jié)數(shù)碼照相機(jī)位置，拍攝光柵條在標(biāo)定板上的清晰影像，拍攝后分別測(cè)定和記錄所述干涉光源和數(shù)碼照相機(jī)在拍攝位置的像距值，固定干涉光源與數(shù)碼照相機(jī)的位置和角度不變； (3)外部參數(shù)標(biāo)定根據(jù)鏡頭參數(shù)以及像距，計(jì)算數(shù)碼照相機(jī)及干涉光源的焦距以及與拍攝對(duì)象的物距，然后對(duì)拍攝的標(biāo)定板圖像進(jìn)行處理，提煉出一些不同視角所共有的特征信息，組織好相應(yīng)特征信息的特征數(shù)據(jù)的映射關(guān)系，將這組有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)與相應(yīng)的焦距作為參數(shù)，選擇確定一個(gè)參照坐標(biāo)系，然后把不同視角的特征信息轉(zhuǎn)換到所述參照坐標(biāo)系中，利用光學(xué)成像原理和三角函數(shù)及透視投影原理，進(jìn)行一系列的定標(biāo)計(jì)算，計(jì)算出數(shù)碼照相機(jī)CCD或干涉光源和參照坐標(biāo)系的相對(duì)角度即X角度值、y角度值和z角度值，以及數(shù)碼照相機(jī)及干涉光源相互之間的距離； (4)拍攝移開(kāi)標(biāo)定板，干涉光源與數(shù)碼照相機(jī)位置和角度不變，微調(diào)數(shù)碼照相機(jī)，拍攝帶有光柵條的對(duì)象的照片； (5)獲取圖像及圖像處理拍攝好的帶有光柵條的對(duì)象的照片導(dǎo)入至電腦，然后對(duì)圖像進(jìn)行初步處理，主要包括對(duì)圖像進(jìn)行邊緣處理和拐點(diǎn)處理，使圖像邊緣和拐點(diǎn)更易檢測(cè)，利于后續(xù)圖像的矢量化處理； (6)三維重建將上述進(jìn)行初步處理過(guò)的圖像進(jìn)行重建，主要包括圖像處理、矢量處理和三維處理，即將圖像進(jìn)行細(xì)化處理后進(jìn)行矢量化，然后根據(jù)內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定的像距值和外部參數(shù)標(biāo)定的X角度值、y角度值和z角度值，及相互之間的距離在參照坐標(biāo)系下對(duì)處理后的矢量化圖像進(jìn)行所有像素點(diǎn)的三維坐標(biāo)計(jì)算，重建拍攝對(duì)象的三維圖像。
2.如權(quán)利要求I所述的數(shù)碼相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法，其特征在于所述步驟5圖像獲取中，標(biāo)定好的數(shù)碼照相機(jī)拍攝完成一幅圖像后，在一臺(tái)數(shù)碼照相機(jī)或干涉光源固定的情況下，在有共面特征信息的范圍內(nèi)移動(dòng)數(shù)碼照相機(jī)或干涉光源，改變視角后返回步驟2進(jìn)行內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定，在進(jìn)行步驟3時(shí)將移動(dòng)后的視角的圖像映射至移動(dòng)前的原參照坐標(biāo)系中，標(biāo)定出外部參數(shù)，拍攝對(duì)象后獲取圖像，參與三維重建。
3.如權(quán)利要求I或2所述的數(shù)碼相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法，其特征在于所述三維重建的圖像處理將拍攝到的圖像進(jìn)行細(xì)化處理，包括邊緣檢測(cè)、拐點(diǎn)檢測(cè)和圖像矢量化轉(zhuǎn)換；所述矢量處理為矢量化基本處理；所述三維處理包括像平面投影模塊、圖像匹配模塊和三維重建模塊，矢量化轉(zhuǎn)換后的圖像投影到像平面上，看到的圖形與數(shù)碼照相機(jī)上的底片一致，驗(yàn)證定標(biāo)的準(zhǔn)確度，圖像匹配模塊是將不同視角的照片的矢量化圖像進(jìn)行特征匹配，三維重建模塊是根據(jù)參照坐標(biāo)系和矢量化圖像的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算出所有像素點(diǎn)的三維坐標(biāo)，重建拍攝對(duì)象的三維圖像。
4.如權(quán)利要求I或2所述的數(shù)碼相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法，其特征在于所述干涉光源的光柵上設(shè)置有辨析點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求I或2所述的數(shù)碼相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法，其特征在于所述步驟4中的微調(diào)數(shù)碼照相機(jī)為微調(diào)照相機(jī)的光圈使成像更清晰。
6.如權(quán)利要求I或2所述的數(shù)碼相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法，其特征在于根據(jù)需要三維重建的對(duì)象的尺寸選取數(shù)碼照相機(jī)的CCD尺寸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三維重建方法，屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。一種數(shù)碼相機(jī)移動(dòng)拍攝三維重建方法，包括用于拍攝成像的數(shù)碼照相機(jī)和需要進(jìn)行三維重建的拍攝對(duì)象，其特征在于包括以下步驟在數(shù)碼照相機(jī)旁邊設(shè)置有干涉光源，所述干涉光源包括光柵；內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定；外部參數(shù)標(biāo)定；拍攝后獲取圖像及圖像處理；三維重建。本發(fā)明方法精度高，參數(shù)獲取和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換均是基于像素點(diǎn)，因此精度非常高，運(yùn)算速度快，重建效率高，可進(jìn)行移動(dòng)拍攝，克服了現(xiàn)在的重建方法對(duì)于一些大型或具有特殊形狀的物體無(wú)法一次進(jìn)行重建，只能進(jìn)行拼接的缺陷，三維重建的精度和速度都大大提高，實(shí)現(xiàn)了三維重建技術(shù)的飛躍。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102881040SQ20121028132
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者梁震華 申請(qǐng)人:浙江華震數(shù)字化工程有限公司