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摘要:本发明属于图像处理技术领域,具体涉及一种基于散点光照法的三维曲面立体建模方法,包括:1、标记唯一散光点建立极坐标系,2、调整散光点变化距离以及旋转角度形成散点,3、神经网络训练散点匹配模型,4、获取三维曲面点云模型,5、叠加不同光源下的曲面点云模型。本发明的基于散点光照法的三维曲面立体建模方法,解决了弱纹理曲面建模困难的问题,并提出一种特征点的快速匹配方法,且具有良好的扩展性。
主权项:1.一种基于散点光照法的三维曲面立体建模方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、利用若干条相对位置固定的平行光束透过一个具有聚焦功能的光学曲面透镜照射目标曲面,在曲面上形成与平行光束数量相等但位置随机分布的散点散光点;S2、通过调整光学透镜的曲率或调整光源与透镜之间的距离,使得平行光束聚焦在目标曲面上,形成唯一的一个散光点,为初始散光点;S3、固定双目视觉相机的位置和视角不变,拍摄具有散光点的目标曲面,分别在左相机和右相机照片的图像坐标系中标记出初始散光点的坐标L0XL0,YL0和R0XR0,YR0;S4、保持光源位置和照射角度不变,微调光学透镜的曲率或调整光源与透镜之间的距离,使得平行光束在目标曲面上由初始散光点发散为N个散光点;S5、固定双目视觉相机位置和视角不变,拍摄具有散光点的目标曲面,在左相机照片中,以初始散光点的位置为原点建立极坐标系,根据N个散光点在该极坐标系中的极坐标角度大小进行排序,标记左相机照片中散光点的序号分别为1~N;在右相机照片中,以初始散光点的位置为原点建立极坐标系,根据N个散光点在该极坐标系中的极坐标角度大小进行排序,标记右相机照片中散光点的序号分别为1~N,N个散光点在左、右坐标系中一一对应;S6、保持光源位置和照射角度不变,微调光学透镜的曲率或调整光源与透镜之间的物距,使平行光束在目标曲面上形成距离原来初始散光点更远的N个散光点,并旋转光源,使得平行光束绕着透镜光轴相较于前一次拍摄旋转角度Δθ;S7、固定双目视觉相机位置和视角不变,拍摄具有散光点的目标曲面,在左相机照片中,以初始散光点的位置为原点建立极坐标系,根据N个散光点在该极坐标系中的极坐标角度减去相对于第一次拍摄累计旋转的角度∑Δθ之后的值的大小进行排序,标记左相机照片中散光点的序号分别为1~N;在右相机照片中,以N个散光点在极坐标系中的极坐标角度减去相对于第一次拍摄累计旋转的角度ΣΔθ之后的值的大小进行排序,并依次标记散光点序号分别为1~N;S8、重复执行S6和S7的步骤,分别在左相机和右相机照片的平面坐标系中标记出N个散光点的坐标,利用神经网络学习方法追溯各个散光点在曲面上的移动路径,进而进行散光点序号的识别和匹配;S9、利用散光点坐标以及左、右相机照片中对应散光点相同的编号匹配散光点,利用双目视觉三角测量原理将散光点的二维平面坐标转换为三维空间坐标,建立三维立体模型。
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