[发明专利]三维重建成像系统和三维重建成像方法

权利要求书

1.一种三维重建成像系统，包括：

至少一个图像采集设备；以及

控制器，配置为

设置针对所述图像采集设备的至少一个拍摄参数；

根据至少一个拍摄参数计算所述图像采集设备的多个拍摄位置；

进行控制以使所述图像采集设备在所述拍摄位置处分别对待成像对象进行拍摄以获取与待成像对象对应的多个图像；

对所述多个图像进行三维重建以得到待成像对象的三维模型。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述拍摄参数包括图像采集设备的环绕层数N、每一个环绕层的环绕圈数M_i、环绕半径R_ij、竖直拍摄夹角和相邻两个拍摄位置之间的水平拍摄夹角，其中N和M_i是大于1的整数，i表示第i环绕层，i＝1......N，j表示第j环绕圈，j是大于等于1的整数。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，根据待成像对象的尺寸和外观复杂度来设置所述拍摄参数。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述拍摄参数被设置为：

外侧环绕层的环绕圈数小于等于内侧环绕层的环绕圈数；

外侧环绕层的水平拍摄夹角大于等于内侧环绕层的水平拍摄夹角；

同一环绕层中不同环绕圈的水平拍摄夹角差不超过15％；

同一环绕层中不同环绕圈的环绕半径在第一平面上的投影长度差不超过15％；以及

外侧环绕层中的所有环绕圈在第一平面上的最小投影半径大于内侧环绕层中的所有环绕圈在第一平面上的最大投影半径。

5.根据权利要求2-4之一所述的系统，其中，所述控制器被配置为执行以下步骤来计算第i环绕层、第j环绕圈处所述图像采集设备的多个拍摄位置：

步骤S221，令计数值num为初始计数值0，令θ＝0；

步骤S223，确定(θ_ij*num)是否小于360°，如果是则执行步骤S225；

步骤S225，将极坐标(R_ij，θ_ij*num，)转换为直角坐标(x_num+1，y_num+1，z_num+1)；令num＝num+1，并返回步骤S223。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制器被配置为如果在步骤S223中的确定结果为否，则执行步骤S227，其中将步骤S225中得到的直角坐标(x₁，y₁，z₁)......(x_num+1，y_num+1，z_num+1)作为图像采集设备的相应位置。

7.一种三维重建成像方法，包括：

设置针对图像采集设备的至少一个拍摄参数；

根据至少一个拍摄参数计算所述图像采集设备的多个拍摄位置；

使所述图像采集设备在所述多个拍摄位置处分别对待成像对象进行拍摄以获取与待成像对象对应的多个图像；

对所述多个图像进行三维重建以得到待成像对象的三维模型。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述拍摄参数包括图像采集设备的环绕层数N、每一个环绕层的环绕圈数M_i、环绕半径R_ij、竖直拍摄夹角和相邻两个拍摄位置之间的水平拍摄夹角，其中N和M_i是大于1的整数，i表示第i环绕层，i＝1......N，j表示第j环绕圈，j是大于等于1的整数；其中，根据待成像对象的尺寸和外观复杂度来设置所述拍摄参数。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述拍摄参数被设置为：

外侧环绕层的环绕圈数小于等于内侧环绕层的环绕圈数；

外侧环绕层的水平拍摄夹角大于等于内侧环绕层的水平拍摄夹角；

同一环绕层中不同环绕圈的水平拍摄夹角差不超过15％；

同一环绕层中不同环绕圈的环绕半径在第一平面上的投影长度差不超过15％；以及

外侧环绕层中的所有环绕圈在第一平面上的最小投影半径大于内侧环绕层中的所有环绕圈在第一平面上的最大投影半径。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，以下步骤来计算第i环绕层、第j环绕圈处所述图像采集设备的多个拍摄位置：

步骤S221，令计数值num为初始计数值0；

步骤S223，确定(θ_ij*num)是否小于360°，如果是则执行步骡S225；如果否，则执行步骤S227；

步骤S225，将极坐标(R_ij，θ_ij*num，)转换为直角坐标(x_num+1，y_num+1，z_num+1)；令num＝num+1，并返回步骤S223；

步骤S227，其中将步骤S225中得到的直角坐标(x₁，y₁，z₁)......(x_num+1，y_num+1，z_num+1)作为图像采集设备的相应位置。