CN104457616A - 一种360度三维成像的投影装置 - Google Patents

一种360度三维成像的投影装置 Download PDF

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林斌
俞宝清
张汝婷
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Abstract

本发明公开了一种360度三维成像的投影装置，包括：放置待测物体的旋转平台，投影出坐标定点的面投影器，获取图像信息的左摄像机和右摄像机，接收面投影器、左摄像机和右摄像机的信息求得单位视角的三维信息的信息处理控制模块，面投影装置置于左摄像机和右摄像机之间。本发明通过投影无规律的散斑图及标志点点阵，提高了双目匹配的准确度；同时，通过增加一个旋转平台，实现了360度三维成像。

Description

一种360度三维成像的投影装置
技术领域
一种投影装置，特别是一种三维成像的投影装置。
背景技术
三维成像在很多领域具有重要作用，例如在机器视觉、工业检测、仿形加工等领域。其中双目视觉因其结构简单，原理简单而被广泛应用于三维成像。
传统的双目视觉方法一般只有两个摄像机，系统先进行双目标定，然后进行校准和匹配等操作求取视差图，从而重建物体三维模型。但是当遇到待测物体表面纹理特征较少或者重复纹理较多的情况下，双目匹配的准确度将会大大降低。另外，传统的双目视觉只能得到待测物体某个角度的三维信息，而无法对全角度实现三维成像；现有技术还未解决这个问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于通过投影无规律的散斑图及标志点点阵，提高了双目匹配的准确度；同时，通过增加一个旋转平台，实现了360度三维成像。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种360度三维成像的投影装置，包括：放置待测物体的旋转平台，投影出坐标定点的面投影器，获取图像信息的左摄像机和右摄像机，接收面投影器、左摄像机和右摄像机的信息求得单位视角的三维信息的信息处理控制模块，面投影装置置于左摄像机和右摄像机之间。
前述的一种360度三维成像的投影装置，左摄像机和右摄像机的光轴与旋转平台的旋转轴延长线相交。
前述的一种360度三维成像的投影装置，信息处理控制模块包括：求得标定点在左右视图中的一一对应关系的初步图像处理模块，求取左右视图的视差图从而求得该视角的三维信息的再次图像处理模块。
前述的一种360度三维成像的投影装置，初步图像处理模块包括：经过标定之后的面投影器投影出一系列坐标定点，左摄像机和右摄像机获取一帧图像，经过校正之后获取标定点的坐标。
前述的一种360度三维成像的投影装置，再次图像处理模块包括：投影装置再投影出一幅杂乱无章的散斑图，左摄像机和右摄像机再获取一帧图像，在已有的标定点对应关系的基础上，求取左右视图的视差图，从而求得该视角的三维信息。
前述的一种360度三维成像的投影装置，单位视角为60度。
前述的一种360度三维成像的投影装置，还包括：连接于信息处理控制模块并驱动旋转平台顺时针旋转60度的电机。
本发明的有益之处在于：本发明通过投影无规律的散斑图及标志点点阵，提高了双目匹配的准确度；同时，通过增加一个旋转平台，实现了360度三维成像。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的结构示意图；
图中附图标记的含义：
1待测物体，2 旋转平台，3 左摄像，4 右摄像机，5 面投影器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种360度三维成像的投影装置，包括：放置待测物体1的旋转平台2，投影出坐标定点的面投影器5，获取图像信息的左摄像3机和右摄像机4，接收面投影器5、左摄像3机和右摄像机4的信息求得单位视角的三维信息的信息处理控制模块，面投影装置置于左摄像3机和右摄像机4之间。单位视角为60度；为了实现自动将待测物体1旋转360度，本发明还包括：连接于信息处理控制模块并驱动旋转平台2顺时针旋转60度的电机。
左摄像3机和右摄像机4的光轴与旋转平台2的旋转轴延长线相交，信息处理控制模块包括：求得标定点在左右视图中的一一对应关系的初步图像处理模块，求取左右视图的视差图从而求得该视角的三维信息的再次图像处理模块；初步图像处理模块包括：经过标定之后的面投影器5投影出一系列坐标定点，左摄像3机和右摄像机4获取一帧图像，经过校正之后获取标定点的坐标；再次图像处理模块包括：投影装置再投影出一幅杂乱无章的散斑图，左摄像3机和右摄像机4再获取一帧图像，在已有的标定点对应关系的基础上，求取左右视图的视差图，从而求得该视角的三维信息。
系统经过标定之后，面投影器5投影出一系列坐标定点，左摄像3机和右摄像机4获取一帧图像，经过校正之后，获取标定点的坐标，求得标定点在左右视图中的一一对应关系。然后投影装置再投影出一幅杂乱无章的散斑图，左摄像3机和右摄像机4再获取一帧图像，在已有的标定点对应关系的基础上，求取左右视图的视差图，从而求得该视角的三维信息。然后控制旋转平台2的电机顺时针旋转60度，求取该视角的三维信息，重复此步骤，直至得到待测物体1360度的三维信息。最后对所有的三维信息进行拼接，得到整个物体的360度三维信息。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种360度三维成像的投影装置，其特征在于，包括：放置待测物体的旋转平台，投影出坐标定点的面投影器，获取图像信息的左摄像机和右摄像机，接收上述面投影器、左摄像机和右摄像机的信息求得单位视角的三维信息的信息处理控制模块，上述面投影装置置于上述左摄像机和右摄像机之间。
2.根据权利要求1所述的一种360度三维成像的投影装置，其特征在于，上述左摄像机和右摄像机的光轴与旋转平台的旋转轴延长线相交。
3.根据权利要求1所述的一种360度三维成像的投影装置，其特征在于，上述信息处理控制模块包括：求得标定点在左右视图中的一一对应关系的初步图像处理模块，求取左右视图的视差图从而求得该视角的三维信息的再次图像处理模块。
4.根据权利要求1所述的一种360度三维成像的投影装置，其特征在于，上述初步图像处理模块包括：经过标定之后的上述面投影器投影出一系列坐标定点，上述左摄像机和右摄像机获取一帧图像，经过校正之后获取标定点的坐标。
5.根据权利要求1所述的一种360度三维成像的投影装置，其特征在于，上述再次图像处理模块包括：上述投影装置再投影出一幅杂乱无章的散斑图，上述左摄像机和右摄像机再获取一帧图像，在已有的标定点对应关系的基础上，求取左右视图的视差图，从而求得该视角的三维信息。
6.根据权利要求1所述的一种360度三维成像的投影装置，其特征在于，上述单位视角为60度。
7.根据权利要求1所述的一种360度三维成像的投影装置，其特征在于，还包括：连接于上述信息处理控制模块并驱动旋转平台顺时针旋转60度的电机。
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