[发明专利]三维重建系统及方法

权利要求书

1.一种三维重建系统，其特征在于，所述系统包括：

转台，所述转台的承载面上设置有图案，所述转台用于在所述转台承载目标对象时进行自转；

至少两台摄像机，所述至少两台摄像机中各个摄像机的倾角不同，所述至少两台摄像机用于采集包含所述转台以及位于所述转台上的目标对象的多帧图像，所述摄像机的倾角为所述摄像机的光轴与地面之间的夹角；

所述至少两台摄像机包括第一摄像机和第二摄像机，所述第一摄像机的倾角大于所述第二摄像机的倾角，所述第一摄像机用于采集多帧第一图像，所述第二摄像机用于采集多帧第二图像，所述多帧第一图像与所述多帧第二图像一一对应；

图像处理设备，所述图像处理设备与所述至少两台摄像机通信连接，所述图像处理设备包括：

第一获取模块，用于获取所述至少两台摄像机采集的多帧图像；

确定模块，包括第一确定单元及第二确定单元，所述第一确定单元用于基于所述多帧第一图像中的转台的图案，确定每帧所述第一图像的位姿信息，所述第二确定单元用于基于每帧所述第一图像的位姿信息，以及所述第一摄像机与第二摄像机的位置关系，确定与所述第一图像对应的第二图像的位姿信息，所述位姿信息用于表征所述摄像机拍摄所述目标对象时的所述摄像机与所述目标对象的位置关系；

第二获取模块，包括获取单元、建立单元及映射单元，所述获取单元用于获取与所述多帧第二图像对应的包含所述目标对象的轮廓的多帧轮廓图像；所述建立单元用于基于所述多帧第二图像的位姿信息以及所述多帧轮廓图像，建立所述目标对象的三维模型；所述映射单元用于基于每帧所述第一图像以及每帧所述第二图像的位姿信息，在所述三维模型上映射所述多帧第一图像以及所述多帧第二图像中的目标对象的纹理图案，以得到所述目标对象的三维图像。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述建立单元，用于：

基于每帧所述轮廓图像，获取与每帧所述轮廓图像对应的倒角图；

基于所述多帧第二图像的位姿信息，以及与每帧所述轮廓图像对应的倒角图，建立所述目标对象的三维模型。

3.根据权利要求1至2任一所述的系统，其特征在于，所述转台的承载面上设置的图案为网格状图案，所述网格状图案中包含非对称图形。

4.根据权利要求1至2任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

采样空间，以及位于所述采样空间内的补光灯；

其中，所述转台位于所述采样空间内，所述补光灯用于照射所述采样空间，以使所述采样空间内各位置处的光强一致。

5.一种三维重建方法，其特征在于，应用于图像处理设备，所述方法包括：

获取至少两台摄像机采集的包含转动的转台以及位于所述转台上的目标对象的多帧图像，所述转台的承载面上设置有图案，所述至少两台摄像机中各个摄像机的倾角不同，所述摄像机的倾角为所述摄像机的光轴与地面之间的夹角，所述至少两台摄像机包括第一摄像机和第二摄像机，所述第一摄像机的倾角大于所述第二摄像机的倾角，所述第一摄像机用于采集多帧第一图像，所述第二摄像机用于采集多帧第二图像，所述多帧第一图像与所述多帧第二图像一一对应；

基于所述多帧第一图像中的转台的图案，确定每帧所述第一图像的位姿信息；

基于每帧所述第一图像的位姿信息，以及所述第一摄像机与所述第二摄像机的位置关系，确定与所述第一图像对应的第二图像的位姿信息，所述位姿信息用于表征所述摄像机拍摄所述目标对象时的所述摄像机与所述目标对象的位置关系；

获取与所述多帧第二图像对应的包含所述目标对象的轮廓的多帧轮廓图像；

基于所述多帧第二图像的位姿信息以及所述多帧轮廓图像，建立所述目标对象的三维模型；

基于每帧所述第一图像以及每帧所述第二图像的位姿信息，在所述三维模型上映射所述多帧第一图像以及所述多帧第二图像中的目标对象的纹理图案，以得到所述目标对象的三维图像。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述多帧第二图像的位姿信息以及所述多帧轮廓图像，建立所述目标对象的三维模型，包括：

基于每帧所述轮廓图像，获取与每帧所述轮廓图像对应的倒角图；

基于所述多帧第二图像的位姿信息，以及与每帧所述轮廓图像对应的倒角图，建立所述目标对象的三维模型。