本發明專利技術涉及一種物體表面重建的系統和方法，所述系統包括：照明組件，包括光源和鏡面反射裝置，所述光源采用點光源，且通過光學元件將點光源轉換為線形光，所述鏡面反射裝置為一維振鏡，用于通過調整鏡面姿態，將所述線形光反射到目標區域形成線陣狀的結構光圖案；圖像傳感器，用于逐步曝光以拍攝所述目標區域內至少部分區域的結構光圖案的投影圖像；控制器，用于控制所述圖像傳感器的曝光區域與所述鏡面反射裝置反射的結構光的投影區域同步；數據處理單元，與所述圖像傳感器連接，實時接收所述結構光圖案的投影圖像，并獲取所述投影圖像和預先拍攝的基準圖像中的結構光圖案位移值，計算出所述目標區域內物體的三維點云數據。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及三維立體圖像重建技術，更具體地說，涉及。
技術介紹
點云數據是利用三維掃描設備對物體表面進行直接采樣而得到的點，這些點是三維模型表面最初的，也是最直接的表示。通過分析點云數據，可以對模型的幾何表面進行重建。 物體點云獲取的方法很多，常見的方法有利用結構光圖像信息來獲取點云數據，也有采用雙目可見光圖像信息來獲取數據。現有基于散斑的方法投影出來的散斑結構光進行三維重建的方法，其散斑圖案在其圖案生成器中固定沒有變化，由于散斑的特點，對圖像傳感器的設備要求較高，且設備的靈活性較差。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題在于，針對現有基于散斑的方法投影出來的散斑結構光固定不變從而對圖像傳感器的設備要求較高且設備的靈活性較差的缺陷，提供一種可以根據需要控制鏡面反射裝置，從而生成適于測量對象的結構光圖案，并同步控制圖像傳感器對所需的區域進行掃描的物體表面重建的系統和方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種物體表面重建的系統，其特征在于，包括照明組件，包括光源和鏡面反射裝置，所述光源采用點光源，且通過光學元件將點光源轉換為線形光，所述鏡面反射裝置為一維振鏡，用于通過調整鏡面姿態，將所述線形光反射到目標區域形成線陣狀的結構光圖案；圖像傳感器，用于逐步曝光以拍攝所述目標區域內至少部分區域的結構光圖案的投影圖像；控制器，用于控制所述圖像傳感器的曝光區域與所述鏡面反射裝置反射的結構光的投影區域同步；數據處理單元，與所述圖像傳感器連接，實時接收所述結構光圖案的投影圖像，并獲取所述投影圖像和預先拍攝的基準圖像中的結構光圖案位移值，計算出所述目標區域內物體的三維點云數據。優選地，所述點光源為半導體激光二極管。優選地,所述一維振鏡米用MEMS振鏡。優選地，所述數據處理單元通過以下公式計算結構光圖案位移值為Λ Xn的目標點的距離Z ;權利要求1.一種物體表面重建的系統,其特征在于,包括 照明組件，包括光源和鏡面反射裝置，所述光源采用點光源，且通過光學元件將點光源轉換為線形光，所述鏡面反射裝置為一維振鏡，用于通過調整鏡面姿態，將所述線形光反射到目標區域形成線陣狀的結構光圖案； 圖像傳感器，用于逐步曝光以拍攝所述目標區域內至少部分區域的結構光圖案的投影圖像； 控制器，用于控制所述圖像傳感器的曝光區域與所述鏡面反射裝置反射的結構光的投影區域同步； 數據處理單元，與所述圖像傳感器連接，實時接收所述結構光圖案的投影圖像，并獲取所述投影圖像和預先拍攝的基準圖像中的結構光圖案位移值，計算出所述目標區域內物體的三維點云數據。2.根據權利要求I所述的物體表面重建的系統，其特征在于，所述點光源為半導體激光二極管。3.根據權利要求I所述的物體表面重建的系統，其特征在于，所述一維振鏡采用MEMS振鏡。4.根據權利要求I所述的物體表面重建的系統，其特征在于，所述數據處理單元通過以下公式計算結構光圖案位移值為Λ Xn的目標點的距離ζ ；L <Bx /' 2" =-:-Γ 其中，B為圖像傳感器與振鏡裝置的中心的距離，f為所述圖像傳感器的設備鏡頭焦距，L為選取的基準圖像所在的標準平面的距離。5.一種物體表面重建的方法，其特征在于，包括以下步驟 51、通過光學元件將點光源轉換為線形光，通過控制鏡面反射裝置，將光源發出的光線反射到目標區域并形成線陣狀的結構光圖案，所述鏡面反射裝置為一維振鏡； 52、利用圖像傳感器逐步曝光以拍攝所述目標區域內至少部分區域的結構光圖案的投影圖像，且控制所述圖像傳感器的曝光區域與所述鏡面反射裝置反射的結構光的投影區域同步； 53、實時接收所述結構光圖案的投影圖像，并獲取所述投影圖像和預先拍攝的基準圖像中的位移值，計算出所述目標區域內物體的三維點云數據。6.根據權利要求5所述的物體表面重建的方法，其特征在于，所述點光源為半導體激光二極管。7.根據權利要求5所述的物體表面重建的方法，其特征在于，所述步驟SI中所采用的一維振鏡為MEMS振鏡。8.根據權利要求I所述的物體表面重建的方法，其特征在于，所述步驟S3中通過以下公式計算結構光圖案位移值為Λ Xn的目標點的距離ζ ；全文摘要本專利技術涉及，所述系統包括照明組件，包括光源和鏡面反射裝置，所述光源采用點光源，且通過光學元件將點光源轉換為線形光，所述鏡面反射裝置為一維振鏡，用于通過調整鏡面姿態，將所述線形光反射到目標區域形成線陣狀的結構光圖案；圖像傳感器，用于逐步曝光以拍攝所述目標區域內至少部分區域的結構光圖案的投影圖像；控制器，用于控制所述圖像傳感器的曝光區域與所述鏡面反射裝置反射的結構光的投影區域同步；數據處理單元，與所述圖像傳感器連接，實時接收所述結構光圖案的投影圖像，并獲取所述投影圖像和預先拍攝的基準圖像中的結構光圖案位移值，計算出所述目標區域內物體的三維點云數據。文檔編號G02B26/08GK102867329SQ201210332200公開日2013年1月9日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日專利技術者師丹瑋 申請人:深圳泰山在線科技有限公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種物體表面重建的系統，其特征在于，包括：照明組件，包括光源和鏡面反射裝置，所述光源采用點光源，且通過光學元件將點光源轉換為線形光，所述鏡面反射裝置為一維振鏡，用于通過調整鏡面姿態，將所述線形光反射到目標區域形成線陣狀的結構光圖案；圖像傳感器，用于逐步曝光以拍攝所述目標區域內至少部分區域的結構光圖案的投影圖像；控制器，用于控制所述圖像傳感器的曝光區域與所述鏡面反射裝置反射的結構光的投影區域同步；數據處理單元，與所述圖像傳感器連接，實時接收所述結構光圖案的投影圖像，并獲取所述投影圖像和預先拍攝的基準圖像中的結構光圖案位移值，計算出所述目標區域內物體的三維點云數據。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：師丹瑋，
申請(專利權)人：深圳泰山在線科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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