[发明专利]一种主动式三维扫描方法

摘要

本发明提出一种主动式三维扫描方法，其包括如下步骤S101、数据采集，连续扫描获得物体的连续数据，所述连续数据包括物体静止时的外几何表面数据、用户与物体或场景进行交互时的运动扫描数据及物体内部和被遮挡部的隐藏数据；S103、数据段分割，将所述连续数据分割为没有用户交互的片段及有用户交互的片段；S105、交互运动分析，在所述有用户交互的片段中检测用户的交互并剔除对应的运动扫描数据；S107、数据融合，对所述物体静止时的外几何表面数据和所述物体内部和被遮挡部的隐藏数据进行配准，重建物体的三维模型。所述主动式三维扫描方法可有效解决物体内部结构等不可见部分的存在而造成的难以捕捉三维物体的全部数据的问题。

主权项

一种主动式三维扫描方法，其特征在于，包括如下步骤：S101、数据采集，连续扫描获得物体的连续数据，所述连续数据包括物体静止时的外几何表面数据、用户与物体或场景进行交互时的运动扫描数据及物体内部和被遮挡部的隐藏数据；S103、数据段分割，将所述连续数据分割为没有用户交互的片段及有用户交互的片段；通过在所述连续数据中检测是否出现连续运动或者剧烈变化来分割所述有用户交互的片段；S105、交互运动分析，在所述有用户交互的片段中检测用户的交互并剔除对应的运动扫描数据；所述步骤S105进一步包括：S1051、对应点估计，采用全局刚性变换与局部非刚性变换估计对应点，获得转换矩阵；S1053、按照所述转换矩阵进行配准，计算新的对应点，并以此进行迭代；对应点估计与配准具体为：对于给定的任意两相邻帧fk，fk+1，初始时，与数据分割为块类似，p∈fk的对应点q∈fk+1是p在fk+1中距离最近、法向相似的点；采用全局刚性变换DR与局部非刚性变换DE估计对应点，首先刚性ICP算法对相邻两帧数据进行全局刚性变换；由于动态交互，局部信息发生变换，所以使用基于块密度的局部非刚性变换；在基于块的局部非刚性变换中，对于每一对对应块：计算基于块的刚性变换对于每一个块：计算按照得到的转换矩阵进行配准，计算新的对应点，以此不断迭代；S1055、对所述连续数据中连续运动或者剧烈变化的地方，通过计算轨迹聚类、分析运动、检测运动和变化；S1057、得到运动轨迹，检测出动态部分，剔除所述动态部分，保留运动过程中的静态部分；S107、数据融合，对所述物体静止时的外几何表面数据和所述物体内部和被遮挡部的隐藏数据进行配准，重建物体的三维模型。