[发明专利]基于RGB-D数据的三维重建方法

说明书

本发明公开了一种基于RGB‑D数据的三维重建方法，包括如下方法步骤：S1、利用Kinect摄像头获取原始数据；S2、对获取的原始数据进行预处理；S3、引入非均匀B样条插值，对原始图像进行超分辨率重建；S4、对Kinect摄像头获取的RGB‑D数据进行校准；S5、对处理后的RGB‑D数据进行三角面片划分；S6、利用数学公式对系统过每个点及其领域的所有的面进行运算，进行克莱姆法则运算得到法线向量获取法向图；S7、输出重建后的三维模型。本发明三维重建算法可以快速的完成三维模型的重建，极大的提高三维重建速度，提升处理的效率。

技术领域

本发明涉及计算机视觉处理技术领域，尤其涉及基于RGB-D数据的三维重建方法。

背景技术

人类视觉可以获取外界环境、事物的各方面信息，包括形状、颜色等。让计算机能够像人类一样通过“眼睛”来获取外界事物不断变化所带来的信息，这种功能被人们称之为计算机视觉。现代生活越来越向着智能化发展，而计算机视觉正是机器智能化的重要部分，因此计算机视觉领域的各个分支领域都是目前重要的研究领域，而三维重建技术作为其中的代表，其必将在现实生活中应用越来越广。三维重建通过对二维的平面图像进行研究，将图像中的信息通过计算机进行重构，最终以三维信息的方式表现出来。目前，虚拟现实技术突然火爆起来，随着科技的进步，普及三维重建技术，使人们进入三维数字化生活，实现把虚拟技术和限时世界联系起来这一技术，对我们未来的生活具有重大的现实意义。

三维重建技术的相关研究已经持续了一段时间了，但是如何将该技术在日常生活中大范围普及却仍然是一个值得研究的方向。因此，如何提供一种基于RGB-D数据的三维重建方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出基于RGB-D数据的三维重建方法，本发明三维重建算法可以快速的完成三维模型的重建，极大的提高三维重建速度，提升处理的效率。

根据本发明实施例的一种基于RGB-D数据的三维重建方法，包括如下方法步骤：

S1、利用Kinect摄像头获取原始数据；

S2、对获取的原始数据进行预处理；

S3、引入非均匀B样条插值，对原始图像进行超分辨率重建；

S4、对Kinect摄像头获取的RGB-D数据进行校准；

S5、对处理后的RGB-D数据进行三角面片划分；

S6、利用数学公式对系统过每个点及其领域的所有的面进行运算，进行克莱姆法则运算得到法线向量获取法向图；

S7、输出重建后的三维模型。

优选的，具体如下方法步骤：

S1、通过对Kinect摄像头获取的深度数据进行双边滤波过滤噪预处理；

S2、基于B样条曲面插值放大处理填充孔洞，把Kinect摄像头得到的外界彩色图像作为计算机内部的参考图像，通过对Kinect摄像机获取的图像距离和位置关系进行分析，得到所获取图像与深度信息之间的几何关系；

S3、进行对集合之间的变换对图像的像素位置进行校准，将变换后的像素与深度信息结合，复原像素原来的位置，恢复原有的图像；

S4、通过对所处理后的RGB-D数据进行三角划分，对每个三角片运用最小二乘法这种方式对系统过每个点及其领域的所有的面进行运算，对其进行克莱姆法则运算得到法线向量获取法向图，得到三维模型。

优选的，所述S4中将获取的彩色图像作为无畸变的图像，用来校准深度图像，包括如下方法步骤：

S3.1、利用两个图像之间的几何对应关系，完成粗略对齐；