[发明专利]一种三维成像系统方法、装置及三维成像系统

说明书

本发明涉及一种三维成像方法、装置和三维成像系统，通过基于标定物图像和第一参数，利用光束平差法对第一子系统的第一参数进行优化，得到所述第一子系统的最优参数并对第一子系统进行标定，基于标定物的投影条纹图和第二参数，利用光束平差法对第二子系统的第二参数进行优化，得到第二子系统的最优参数并对第二子系统进行标定，分别利用标定后的第一子系统和第二子系统对被测物进行三维成像，再融合第一子系统基于立体视觉成像得到的第一三维图和第二子系统基于结构光成像得到的第二三维图，通过融合两种不同成像方式的三维图，提高被测物三维图像构建的全面性和精度。

技术领域

本发明涉及三维成像领域，尤其是涉及一种三维成像方法、装置和三维成像系统。

背景技术

现有的三维成像方法往往利用投影设备将条纹图像投射到待测物上，产生不同调制的结构光图像，通过摄像设备获取带有调制信息的结构光图像并进行解调，得到物体的三维信息，实现物体的三维测量。

但条纹投影方式受限于其有限的视场和物体的遮挡、镜面反射等问题，很难获得复杂物体完整的三维信息，三维成像效果较差。

发明内容

本申请实施例提供了一种三维成像方法、装置和三维成像系统，可以提高三维成像的精度。

第一方面，本申请实施例提供了一种三维成像方法及装置，包括以下步骤：

应用于三维成像系统；所述三维成像系统包括投影设备、远心相机和至少两个相机；

其中，所述远心相机和所述至少两个相机形成用于采集多角度物体图像的第一子系统；所述投影设备用于投射条纹图，所述至少两个相机用于采集多角度投影条纹图，所述投影设备和所述至少两个相机形成用于采集多角度投影条纹图的第二子系统；

所述方法包括以下步骤：

获取所述第一子系统采集的标定物图像；

获取所述第一子系统的第一参数；其中，所述第一参数包括所述远心相机和所述每一个相机的内参矩阵、畸变参数、旋转矩阵和平移向量；

基于所述标定物图像和所述第一参数，利用光束平差法对所述第一参数进行优化，得到所述第一子系统的最优参数并对所述第一子系统进行标定；

获取所述第二子系统采集的标定物的投影条纹图；

获取所述第二子系统的第二参数；其中，所述第二参数包括所述投影设备和所述每一个相机的内参矩阵、畸变参数、旋转矩阵和平移向量；

基于所述标定物的投影条纹图和所述第二参数，利用光束平差法对所述第二参数进行优化，得到所述第二子系统的最优参数并对所述第二子系统进行标定；

利用标定后的第一子系统采集被测物图像并进行三维成像，得到第一三维图；

利用标定后的第二子系统采集被测物投影条纹图并进行三维成像，得到第二三维图；

融合所述第一三维图和所述第二三维图，得到所述被测物的三维成像图。

第二方面，本申请实施例提供了一种三维成像装置，应用于三维成像系统；所述三维成像系统包括投影设备、远心相机和至少两个相机；

其中，所述远心相机和所述至少两个相机形成用于采集多角度物体图像的第一子系统；所述投影设备用于投射条纹图，所述至少两个相机用于采集多角度投影条纹图，所述投影设备和所述至少两个相机形成用于采集多角度投影条纹图的第二子系统；

所述三维成像装置包括：

第一图像获取模块，用于获取所述第一子系统采集的标定物图像；