[发明专利]一种智能视频监控的三维重建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于一种智能视频监控的三维重建方法。

背景技术

三维重建的定义利用计算机对三维物体进行虚拟表示，并进一步分析各种性能或者特性的关键。粗略可以分为两类，第一类是人工通过计算机软件进行三维几何建模，比如借助于CAD、3DMAX等计算机图形软件进行实现。另一种则是利用获取的低维信号，经过处理表示成具有一定三维空间位置信息的图形或者图像，借助于各种深度回复算法，比如双目视觉，多目视觉等重建三位空间信息。本发明针对的是第二种三维重建方法。

传统的成像的过程中，都是将三维空间中的信息映射到二维空间中，因而丢失了距离深度信息，如果需要从二位空间恢复出三维空间的信息，必须要在得到二维的方位信息的同时得到距离信息，才能够准确的回复三维信息。双目立体视觉(binocular stereo vision)是当前采用最多的一种三维重建方法，主要利用摄像头在不同位置处对同一个场景中物体进行观测时产生的视差进行深度信息的恢复，但是双目立体视觉也还存在着许多问题，例如同名点的查找与匹配是整个双目视觉的关键，也是难点，另外双目视觉还面临着计算速度和精度之间的问题，需要专门的硬件进行加速计算。

本发明提出一种依据深度摄像头的三维重建方法，深度摄像头包括但不限于PS公司所设计开发的一系列基于机构光编码技术的深度摄像头。该技术能够准确的获取监控范围内的三维高程信息，而且计算速度快。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于一种智能视频监控的三维重建方法，以解决上述背景技术中的缺点。

一种智能视频监控的三维重建方法，包括以下步骤：

本发明基于深度摄像头获取的深度图像，利用计算机进行处理得到监控场景中的三维轮廓的高程图，为了详细的介绍本发明的内容，下面对一些概念进行阐述或者定义：

定义一：摄像头标定；摄像头的标定是为了获取摄像头图像坐标u，v与世界坐标系中X_wY_wZ_w的映射关系，经过标定的摄像头含有更多关于场景以及图像的信息，能够有助于后续进行三维轮廓的重建。

定义二：透视成像模型；三维空间物体到像平面的投影关系，即为透视成像模型。理想的透视成像模型是小孔成像模型，英文为pin-hole image model。将理想情况下三维空间往二维空间中的映射看作是如下的一个透视线性变换：