專利名稱:一種立體視覺的三維重建裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種立體視覺的三維重建裝置，屬于視覺重構(gòu)裝置技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型所提供的三維重建系統(tǒng)包括左右圖像提取裝置、立體匹配優(yōu)化裝置、視差優(yōu)化裝置和三維重構(gòu)裝置；提取單元的圖像信號輸出端與立體匹配優(yōu)化裝置的信號輸入端相連；立體匹配優(yōu)化裝置的信號輸出端與視差優(yōu)化裝置的信號輸入端相連；視差優(yōu)化裝置的信號輸出端與三維重構(gòu)裝置的信號輸入端相連。本實(shí)用新型提出的三維重建系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，重建精度高等特點(diǎn)。
【專利說明】
一種立體視覺的三維重建裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種立體視覺的三維重建裝置，屬于視覺重構(gòu)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]立體視覺理論是基于人類及其他高等生物的視覺系統(tǒng)而建立的，是被動測量的重要分支。它首先從左右兩個視點(diǎn)觀察同一場景，獲取不同視點(diǎn)下的場景圖像，然后根據(jù)三角測量原理計算圖像對應(yīng)基元間的位置偏差(即視差)來獲取物體的深度信息，然而在探索和研究的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的方法和裝置均存在設(shè)備復(fù)雜、重建效果不好等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出了一種基于立體視覺的三維重建裝置，所采取的技術(shù)方案如下:
[0004]所述三維重建裝置包括左右圖像提取裝置1、立體匹配優(yōu)化裝置2、視差優(yōu)化裝置3和三維重構(gòu)裝置4;所述提取裝置I的圖像信號輸出端與立體匹配優(yōu)化裝置2的信號輸入端相連;所述立體匹配優(yōu)化裝置2的信號輸出端與視差優(yōu)化裝置3的信號輸入端相連;所述視差優(yōu)化裝置3的信號輸出端與三維重構(gòu)裝置4的信號輸入端相連。
[0005]優(yōu)選地，所述立體匹配優(yōu)化裝置2包括差分尺度構(gòu)建裝置21、特征點(diǎn)及方向確定裝置22、描述子生成裝置23、特征提取裝置24和立體匹配裝置25;所述差分尺度構(gòu)建裝置21的信號輸入端即為立體匹配優(yōu)化裝置2的信號輸入端，所述差分尺度構(gòu)建裝置21的信號輸出端與特征點(diǎn)及方向確定裝置22的信號輸入端相連;所述特征點(diǎn)及方向確定裝置22的信號輸出端與描述子生成裝置23的信號輸入端相連;所述描述子生成裝置23的信號輸出端與特征提取裝置24的信號輸入端相連;所述特征提取裝置24的信號輸出端與立體匹配裝置25的信號輸入端相連;所述立體匹配裝置25的信號輸出端即為立體匹配優(yōu)化裝置2的信號輸出端。
[0006]優(yōu)選地，所述視差優(yōu)化裝置3包括視差分割裝置31、黑洞區(qū)域提取裝置32、平面擬合裝置33和場景深度信息獲取裝置34;所述視差分割裝置31的信號輸入端即為視差優(yōu)化裝置3的信號輸入端;所述視差分割裝置31的信號輸出端與黑洞區(qū)域提取裝置32的信號輸入端相連;所述黑洞區(qū)域提取裝置32的信號輸出端與平面擬合裝置33的信號輸入端相連;所述平面擬合裝置33的信號輸出端與場景深度信息獲取裝置34的信號輸入端相連;所述場景深度信息獲取裝置34的信號輸出端即為視差優(yōu)化裝置3的信號輸出端。
[0007]本實(shí)用新型提出的基于立體視覺的三維重建裝置，無需使用高精度攝像頭，只需要同一物體的兩幅不同角度圖像，即可恢復(fù)重建物體的三維模型。這極大的減少了雙目立體視覺系統(tǒng)的成本。同時，具有高精度的三維重建效果，用戶可以隨時通過照片即可獲取自己的三維模型，豐富了人們對三維世界的感受和體驗(yàn)。
【附圖說明】

[0008]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型所述視差優(yōu)化裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”和“豎著”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0011]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是直接連接，亦可以是通過中間媒介間接連接，可以是兩個部件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0012]此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個”、“多組”、“多根”的含義是兩個或兩個以上。
[0013]圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型所述視差優(yōu)化裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖1和圖2，本實(shí)用新型提出的三維重建裝置包括左右圖像提取裝置1、立體匹配優(yōu)化裝置2、視差優(yōu)化裝置3和三維重構(gòu)裝置4;提取裝置I的圖像信號輸出端與立體匹配優(yōu)化裝置2的信號輸入端相連;立體匹配優(yōu)化裝置2的信號輸出端與視差優(yōu)化裝置3的信號輸入端相連;視差優(yōu)化裝置3的信號輸出端與三維重構(gòu)裝置4的信號輸入端相連。
[0014]立體匹配優(yōu)化裝置2包括差分尺度構(gòu)建裝置21、特征點(diǎn)及方向確定裝置22、描述子生成裝置23、特征提取裝置24和立體匹配裝置25;差分尺度構(gòu)建裝置21的信號輸入端即為立體匹配優(yōu)化裝置2的信號輸入端，差分尺度構(gòu)建裝置21的信號輸出端與特征點(diǎn)及方向確定裝置22的信號輸入端相連;特征點(diǎn)及方向確定裝置22的信號輸出端與描述子生成裝置23的信號輸入端相連;描述子生成裝置23的信號輸出端與特征提取裝置24的信號輸入端相連;特征提取裝置24的信號輸出端與立體匹配裝置25的信號輸入端相連;立體匹配裝置25的信號輸出端即為立體匹配優(yōu)化裝置2的信號輸出端。
[0015]視差優(yōu)化裝置3包括視差分割裝置31、黑洞區(qū)域提取裝置32、平面擬合裝置33和場景深度信息獲取裝置34;所述視差分割裝置31的信號輸入端即為視差優(yōu)化裝置3的信號輸入端;視差分割裝置31的信號輸出端與黑洞區(qū)域提取裝置32的信號輸入端相連;黑洞區(qū)域提取裝置32的信號輸出端與平面擬合裝置33的信號輸入端相連;平面擬合裝置33的信號輸出端與場景深度信息獲取裝置34的信號輸入端相連;場景深度信息獲取裝置34的信號輸出端即為視差優(yōu)化裝置3的信號輸出端。
[0016]需要說明的是:本實(shí)用新型通過左右兩側(cè)獲取物體的圖像信息，在獲取信息后通過計算機(jī)模塊對獲得的圖像信息進(jìn)行所需的分割、提取、分析、擬合、匹配、優(yōu)化和重構(gòu)等過程均為現(xiàn)有成熟技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)中有眾多的成熟算法可供選擇，無需本領(lǐng)域技術(shù)人員編寫特定的軟件算法程序，在此不做詳細(xì)介紹。
[0017]雖然本實(shí)用新型已以較佳的實(shí)施方式公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動和修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種立體視覺的三維重建裝置，其特征在于，所述三維重建裝置包括左右圖像提取裝置(1)、立體匹配優(yōu)化裝置(2)、視差優(yōu)化裝置(3)和三維重構(gòu)裝置(4);所述提取裝置(I)的圖像信號輸出端與立體匹配優(yōu)化裝置(2)的信號輸入端相連;所述立體匹配優(yōu)化裝置(2)的信號輸出端與視差優(yōu)化裝置(3)的信號輸入端相連;所述視差優(yōu)化裝置(3)的信號輸出端與三維重構(gòu)裝置(4)的信號輸入端相連。2.權(quán)利要求1所述三維重建裝置，其特征在于，所述立體匹配優(yōu)化裝置(2)包括差分尺度構(gòu)建裝置(21)、特征點(diǎn)及方向確定裝置(22)、描述子生成裝置(23)、特征提取裝置(24)和立體匹配裝置(25);所述差分尺度構(gòu)建裝置(21)的信號輸入端即為立體匹配優(yōu)化裝置(2)的信號輸入端，所述差分尺度構(gòu)建裝置(21)的信號輸出端與特征點(diǎn)及方向確定裝置(22)的信號輸入端相連;所述特征點(diǎn)及方向確定裝置(22)的信號輸出端與描述子生成裝置(23)的信號輸入端相連;所述描述子生成裝置(23)的信號輸出端與特征提取裝置(24)的信號輸入端相連;所述特征提取裝置(24)的信號輸出端與立體匹配裝置(25)的信號輸入端相連;所述立體匹配裝置(25)的信號輸出端即為立體匹配優(yōu)化裝置(2)的信號輸出端。3.權(quán)利要求1所述三維重建裝置，其特征在于，所述視差優(yōu)化裝置(3)包括視差分割裝置(31)、黑洞區(qū)域提取裝置(32)、平面擬合裝置(33)和場景深度信息獲取裝置(34);所述視差分割裝置(31)的信號輸入端即為視差優(yōu)化裝置(3)的信號輸入端；所述視差分割裝置(31)的信號輸出端與黑洞區(qū)域提取裝置(32)的信號輸入端相連;所述黑洞區(qū)域提取裝置(32)的信號輸出端與平面擬合裝置(33)的信號輸入端相連;所述平面擬合裝置(33)的信號輸出端與場景深度信息獲取裝置(34)的信號輸入端相連;所述場景深度信息獲取裝置(34)的信號輸出端即為視差優(yōu)化裝置(3)的信號輸出端。
【文檔編號】G06T17/00GK205721992SQ201620382662
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】費(fèi)磊, 宋昌江, 于曉燕, 王云龍, 趙鈺哲, 叢曉丹, 葉愛英, 吳岡
【申請人】黑龍江省科學(xué)院自動化研究所