[发明专利]三维建模方法及装置

说明书

本发明公开了一种三维建模方法及装置，所述三维建模方法包括：处理器标定所述相机以及投影仪；处理器获取相机的曝光信息；投影仪对待测物投射若干帧的第一周期的结构光图像，所述第一周期根据所述投影仪的分别率获取；处理器利用所述曝光信息补偿所述结构光影像；处理器判断所述相机拍摄的结构光影像是否过曝，若是则所述投影仪对待测物投射若干帧的第二周期的结构光图像，若否则利用所述结构光影像建模以生成所述待测物的三维模型，其中第二周期是第一周期的2倍。本发明的三维建模装置能够更加清晰的获取反光物的模型，使投影光栅建模的精度更高，建立的模型更加保真。

技术领域

本发明涉及一种三维建模方法及装置。

背景技术

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。

光栅投影进行三维重建是一种三维重建方式，将光栅分别投影到参考平面和被测物体表面，由于参考平面选取的是水平平面，投影到上面的参考光栅不会发生变形；当光栅投影到被测物体表面时，光栅会产生不同程度的变形，是由于投影光栅受到了被测物体表面高度的调制。所放置的被测物体高度不同，光栅的相位变化程度也随之不同，二维平面变形条纹的相位变化中携带有物体表面的三维形貌信息。因此，通过求取相位的变化值，可以得到物体在相应点处的高度，从而得到三维物体的轮廓形状。

现有的光栅投影进行三维重建对反光物体建模精度低的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中光栅投影进行三维重建对反光物体建模精度低的缺陷，提供一种能够更加清晰的获取反光物的模型，使投影光栅建模的精度更高，建立的模型更加保真的三维建模方法及装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种三维建模方法，所述三维建模方法通过一三维建模装置实现，所述三维建模装置包括至少一相机、一投影仪以及一处理器，所述三维建模方法包括：

所述处理器标定所述相机以及投影仪；

所述处理器获取相机的曝光信息；

所述投影仪对待测物投射若干帧的设定周期的结构光图像，所述设定周期根据所述投影仪的分辨率获取，投影仪的分辨率除以周期的数值为正整数；

所述处理器利用所述曝光信息补偿所述结构光图像；

所述处理器判断所述相机拍摄的结构光图像是否过曝，若是则将所述设定周期的数值乘以2作为新的设定周期，然后所述投影仪对待测物投射若干帧的最新设定周期的结构光图像并返回执行所述处理器判断所述相机拍摄的结构光图像是否过曝的步骤，若否则利用所述结构光图像建模以生成所述待测物的三维模型。

较佳地，所述处理器获取相机的曝光信息，包括：

所述投影仪向所述投影屏投射一星状图；

所述相机采集所述星状图的影像并向所述处理器传输影像信号；

所述处理器分析所述影像信号并获取所述影像信号中目标区域的灰度数据；

所述处理器将所述灰度数据与以及所述星状图上的灰度信息对比获取影像采集装置在目标区域的曝光信息。

较佳地，所述三维建模方法包括：

所述处理器从所述星状图的影像中心开始螺旋向外依次选取目标区域；

对于每一目标区域，所述处理器分析所述影像信号并根据所述目标区域所在位置对应的权重获取所述影像信号中目标区域的灰度数据；

其中，目标区域所在位置距离所述影像中心的距离约近，目标区域所在位置对应的权重越大。