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    重庆时时彩娱乐平台奥斯卡: 一种三维数字化图像采集方法及设备.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201510738302.3

    申请日:

    2015.11.04

    公开号:

    CN106683068A

    公开日:

    2017.05.17

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06T 7/00申请日:20151104|||公开
    IPC分类号: G06T7/00(2017.01)I; G06T17/00 主分类号: G06T7/00
    申请人: 北京文博远大数字技术有限公司; 中国地质博物馆
    发明人: 王伟; 杨良锋
    地址: 100081 北京市海淀区紫竹院路广源闸5号广源大厦3层335室
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510738302.3

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.09|||2017.05.17

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种三维数字化图像采集方法及设备,包括:步骤S1,安装图像采集设备,标定控制点和器物盘坐标系;步骤S2,标定相机参数;步骤S3,环物拍摄得到拍摄对象的纹理数据;步骤S4,批处理初始图像进行畸变校正,得到无畸变图像;步骤S5,根据无畸变图像和相机标定参数,采用计算机视觉三维重构算法进行点云数据获取加工处理,得到基于纹理数据的三维点云数据;步骤S6,根据相机标定参数、三维点云数据、源影像数据,计算源影像三维映射结果,获取纹理点云匹配数据;步骤S7,拟合三维纹理数据与三维点云数据,实现基于环物影像的实时测量与交互展示。该方法及设备数据采集完整性高、精度稳定、自动化程度高。

    权利要求书

    1.一种三维数字化图像采集方法,包括:步骤S1,安装图像采集设备,标定控制点和器物盘坐标系;步骤S2,标定相机参数,其中,相机镜头畸变系数(k1,k2,p1,p2);步骤S3,环物拍摄得到拍摄对象的纹理数据,形成初始图像,获取初始图像坐标(x,y);步骤S4,批处理初始图像进行畸变校正,根据直接线性变换算法,利用相机标定参数解算畸变系数,得到无畸变图像,获取校正后图像坐标(X,Y);步骤S5,根据无畸变图像和相机标定参数,采用计算机视觉三维重构算法进行点云数据获取加工处理,得到基于纹理数据的三维点云数据;步骤S6,根据相机标定参数、三维点云数据、源影像数据,计算源影像三维映射结果,获取纹理点云匹配数据;步骤S7,拟合三维纹理数据与三维点云数据,实现基于环物影像的实时测量与交互展示。2.根据权利要求1所述的三维数字化图像采集方法,其特征在于,所述步骤S2将同名控制点的像方和物方坐标关联起来并解算,具体包括:步骤S21,图像预处理,消除图像背景;步骤S22,控制点目标细分定位;步骤S23,控制点识别;步骤S24,识别准确度检核。3.根据权利要求3所述的三维数字化图像采集方法,所述步骤S22进一步包括:步骤S221,使用低通滤波模板去除影像噪声完成图像去噪;步骤S222,采用多窗口采样法求取全局背景阈值,完成控制点目标和背景目标分离;步骤S223,采用多阈值聚类算法完成控制点目标间的分离;步骤S224,采用质心法、带阈值的质心法、曲面拟合法、平方加权质心法,完成控制点目标的细分定位。4.根据权利要求1所述的三维数字化图像采集方法,其特征在于,所述步骤S4的畸变校正公式为:其中,。5.根据权利要求1所述的三维数字化图像采集方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括:步骤S51,获取无畸变图像后,进行特征检测自动匹配,实现三维重构;步骤S52,对无畸变图像的特征点和非特征点进行匹配扩散,完成三维物体的稠密重建;所述特征点采用梯度相似性技术匹配扩散,所述非特征点采用几何模型选择技术和灰度相似性技术匹配扩散;步骤S53,整体优化运动参数与三维点云数据,建立高精度的三维模型。6.根据权利要求1所述的三维数字化图像采集方法,其特征在于,所述步骤S6具体包括:步骤S61,输入相机标定参数、三维点云数据、源图像数据;步骤S62,采用点云投影映射算法,将三维点云数据投射到各个图像之中,使得图像上的每一个像素点均对应一个或多个三维点云数据;步骤S63,采用遮挡自适应剔除算法,将一个像素对应的多个三维点云进行剔除;步骤S64,采用三维一致性融合算法处理剩余的冗余三维点云数据,将融合结果赋予一个像素,使像素与三维点云数据一一对应。步骤S65,输出源图像三维映射结果。7.根据权利要求1所述的三维数字化图像采集方法,其特征在于,所述步骤S7具体包括:步骤S71,确认数据清单,所述数据清单包括通过畸变校正处理的高清图片、每张图片对应的镜头信息、由点云转化的高细节三维模型;步骤S72,将三维模型按照每张图像镜头的角度渲染出空间坐标信息序列图;步骤S73,将高清图片进行缩放以匹配展示屏幕尺寸,生成图像序列用于实时展示浏览;步骤S74,分别将图像序列和空间坐标信息序列图加载到程序中,通过用户点击选择图像上的像素点,查找该图像对应的空间坐标信息图中的像素点,然后将像素转化成坐标信息,通过两个点的坐标信息计算出距离。8.根据权利要求1所述的三维数字化图像采集方法,其特征在于,所述步骤S7具体包括:步骤S71,确认数据清单,所述数据清单包括通过畸变校正处理的高清图片、每张图 片对应的镜头信息、由点云转化的高细节三维模型;步骤S72,高细节三维模型预处理,复制获得副本0,将副本0进行碱面和四边面网格优化处理,再对副本0添加uv信息,并分块优化uv,清除uv拉伸,然后复制副本0获得副本1,将副本1做平滑处理,同时保留并平滑uv,将模型面数增加至原模型以上,然后与原模型进行投射,在副本1上重建细节;步骤S73,获取副本1表面空间信息,生成空间坐标信息图;步骤S74,缩放高清图片以匹配展示屏幕尺寸,生成图像序列用于实时展示浏览;步骤S75,把图像序列加载到展示程序中,将每张图像对应的摄像机信息也同时加载进来,利用三维引擎对摄像机数据进行重建,然后加载模型和空间坐标信息图数据。9.一种三维数字化图像采集设备,其特征在于,包括环物影像三维重建设备(1)和设于环物影像三维重建设备(1)外围的外嵌便携式控制场(2);所述环物影像三维重建设备(1)包括底座(3)、摆臂(4)、相机(5)和器物盘(6),所述摆臂(4)连接于底座(3),所述相机(5)设于摆臂(4)上,所述器物盘(6)通过导轨升降台(7)立于底座(3)上,所述器物盘(6)可旋转;所述外嵌便携式控制场(2)包括沿向外伸出方向包设于器物盘(6)外围的控制板(8)、垂直于控制板(8)上的竖杆(9),所述控制板(8)包括依次相接的立板(10)、斜板(11)、底板(12),所述底板(12)位于导轨升降台(7)下方,所述竖杆(9)的顶点为坐标已知的控制点(13),所述控制点(13)布设于器物盘(6)的外围;所述立板(10)垂直于底板(12),所述斜板与底板(12)的夹角为135度,所述控制点(13)均匀布设于器物盘(6)的两侧及与相机(5)相对的一侧,所述竖杆(9)为金属螺纹钢立柱。10.根据权利要求1所述的三维数字化图像采集设备,其特征在于,所述器物盘(6)设有减速传动系统及靶标控制点系统;所述导轨升降台(7)包括两根以上的立柱,所述立柱通过蜗轮蜗杆带动同步升降,并支撑器物盘(6)在竖直方向运动。

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    一种 三维 数字化 图像 采集 方法 设备
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