CN106934777B

CN106934777B - 扫描图像获取方法及装置

Info

Publication number: CN106934777B
Application number: CN201710141922.8A
Authority: CN
Inventors: 梁欣
Original assignee: Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd
Current assignee: Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2037-03-10
Also published as: CN106934777A

Abstract

本公开是关于一种扫描图像获取方法及装置，属于扫描技术领域。所述方法包括：通过获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像以及在所述至少两个拍摄位置分别拍摄所述目标物体时的拍摄参数，根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数，生成目标物体表面的三维图像，将三维图像铺展为二维平面图像，将二维平面图像获取为目标物体的扫描图像，使得即使在目标物体表面发生畸变或者不平整的情况下，仍能扫描出清晰的目标物体表面的扫描图像，提高了矫正扫描不平整表面的目标物体时扫描图像产生的畸变的能力，提高了扫描效果。

Description

扫描图像获取方法及装置

技术领域

本公开实施例涉及扫描技术领域，特别涉及一种扫描图像获取方法及装置。

背景技术

随着扫描技术的发展和办公无纸化的需求，越来越多的文档需要通过扫描转变为电子文档，扫描技术也随之得到了广泛的应用。

在扫描目标物体时，要将目标物体的表面整理的较为平整，使用扫描设备扫描该平整的表面后，经过扫描设备软件的图像识别和整理，将该扫描对象的表面中的信息以扫描图像的形式展示。

发明内容

本公开实施例提供了一种扫描图像获取方法及装置，具体如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种扫描图像获取方法，所述方法包括：

获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像以及在所述至少两个拍摄位置分别拍摄所述目标物体时的拍摄参数，所述拍摄参数包括所述拍摄位置的位置参数、拍摄所述图像时的摄像头组件的焦距和拍摄所述图像时的所述摄像头组件的拍摄方向；

根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数，生成所述目标物体表面的三维图像；

将所述三维图像铺展为二维平面图像；

将所述二维平面图像获取为所述目标物体的扫描图像。

可选的，所述将所述三维图像铺展为二维平面图像，包括：

将所述三维图像划分为m个多边形图像，每个所述多边形图像中包含的任意两个像素点处的法向量之间的夹角小于预设阈值，m为大于或者等于2的正整数；

根据每个所述多边形图像中包含的各个像素点处的法向量的方向，确定所述m个多边形图像各自对应的法向量的方向，且所述m个多边形图像各自对应的法向量的方向指向所述三维图像的同一面；

以所述m个多边形图像中的一个多边形图像为基准图像，根据所述m个多边形图像各自对应的法向量的方向对所述m个多边形图像中除了所述基准图像之外的其它多边形图像进行偏转，使得所述其它多边形图像的法向量的方向与所述基准图像的法向量的方向相同，且所述m个多边形图像中的任一多边形图像的至少一条边与相邻的多边形图像的一条边重合；

将偏转后的所述m个多边形图像在与所述基准图像的法向量垂直的平面上投影所形成的图像获取为所述二维平面图像。

可选的，所述获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像，包括：

获取分别设置在所述至少两个拍摄位置上的摄像头组件各自拍摄的所述目标物体的图像；

或者，

获取单个摄像头组件在所述至少两个拍摄位置上分别拍摄的所述目标物体的图像。

可选的，所述获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像以及在所述至少两个拍摄位置分别拍摄所述目标物体时的拍摄参数，包括：

在所述至少两个拍摄位置中的初始拍摄位置对所述目标物体进行拍摄，获得在所述初始拍摄位置拍摄的所述目标物体的图像，以及在所述初始拍摄位置拍摄所述目标物体时的第一拍摄参数；

根据所述第一拍摄参数获取第二拍摄参数，所述第二拍摄参数是在所述至少两个拍摄位置中除所述第一拍摄位置外的其它拍摄位置拍摄所述目标物体时的拍摄参数；

根据所述第二拍摄参数，在所述其它拍摄位置上对所述目标物体进行拍摄，在所述其它拍摄位置拍摄的所述目标物体的图像。

可选的，所述根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数，生成所述目标物体表面的三维图像，包括：

根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数对所述目标物体进行三维重建，获取所述目标物体的三维表面信息，所述三维表面信息包括所述目标物体表面的各个像素点的空间坐标信息以及所述各个像素点的色彩信息；

根据所述三维表面信息生成所述三维图像。

根据本公开实施例的第二方面，提供了一种扫描图像获取装置，该装置包括：

第一获取模块，用于获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像以及在所述至少两个拍摄位置分别拍摄所述目标物体时的拍摄参数，所述拍摄参数包括所述拍摄位置的位置参数、拍摄所述图像时的摄像头组件的焦距和拍摄所述图像时的所述摄像头组件的拍摄方向；

三维生成模块，用于根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数，生成所述目标物体表面的三维图像；

三维铺展模块，用于将所述三维图像铺展为二维平面图像；

第二获取模块，用于将所述二维平面图像获取为所述目标物体的扫描图像。

可选的，所述三维铺展模块，包括：

图像划分子模块，用于将所述三维图像划分为m个多边形图像，每个所述多边形图像中包含的任意两个像素点处的法向量之间的夹角小于预设阈值，m为大于或者等于2的正整数；

方向确定子模块，用于根据每个所述多边形图像中包含的各个像素点处的法向量的方向，确定所述m个多边形图像各自对应的法向量的方向，且所述m个多边形图像各自对应的法向量的方向指向所述三维图像的同一面；

方向偏转子模块，用于以所述m个多边形图像中的一个多边形图像为基准图像，根据所述m个多边形图像各自对应的法向量的方向对所述m个多边形图像中除了所述基准图像之外的其它多边形图像进行偏转，使得所述其它多边形图像的法向量的方向与所述基准图像的法向量的方向相同，且所述m个多边形图像中的任一多边形图像的至少一条边与相邻的多边形图像的一条边重合；

二维图像获取子模块，用于将偏转后的所述m个多边形图像在与所述基准图像的法向量垂直的平面上投影所形成的图像获取为所述二维平面图像。

可选的，所述第一获取模块，包括：

第一获取子模块，用于获取分别设置在所述至少两个拍摄位置上的摄像头组件各自拍摄的所述目标物体的图像；

或者，

第二获取子模块，用于获取单个摄像头组件在所述至少两个拍摄位置上分别拍摄的所述目标物体的图像。

可选的，所述第一获取模块，包括：

初始获取子模块，用于在所述至少两个拍摄位置中的初始拍摄位置对所述目标物体进行拍摄，获得在所述初始拍摄位置拍摄的所述目标物体的图像，以及在所述初始拍摄位置拍摄所述目标物体时的第一拍摄参数；

参数获取子模块，用于根据所述第一拍摄参数获取第二拍摄参数，所述第二拍摄参数是在所述至少两个拍摄位置中除所述第一拍摄位置外的其它拍摄位置拍摄所述目标物体时的拍摄参数；

图像拍摄子模块，用于根据所述第二拍摄参数，在所述其它拍摄位置上对所述目标物体进行拍摄，在所述其它拍摄位置拍摄的所述目标物体的图像。

可选的，所述三维生成模块，包括：

三维重建子模块，用于根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数对所述目标物体进行三维重建；

信息获取子模块，用于获取所述目标物体的三维表面信息，所述三维表面信息包括所述目标物体表面的各个像素点的空间坐标信息以及所述各个像素点的色彩信息；

三维生成子模块，用于根据所述三维表面信息生成所述三维图像。

根据本公开实施例的第三方面，提供了一种扫描图像获取装置，该装置包括：

处理器；

用于存储所述处理器的可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：

将所述三维图像铺展为二维平面图像；

将所述二维平面图像获取为所述目标物体的扫描图像。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像，获取所述至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像各自对应的拍摄参数，根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数，生成目标物体表面的三维图像，将三维图像铺展为二维平面图像，将二维平面图像获取为目标物体的扫描图像，使得即使在目标物体表面发生畸变或者不平整的情况下，仍能扫描出清晰的目标物体表面的扫描图像，提高了矫正扫描不平整表面的目标物体时扫描图像产生的畸变的能力，提高了扫描效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种扫描图像获取方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的另一种扫描图像获取方法的流程图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种三维图像铺展的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的又一种扫描图像获取方法的流程图；

图5是基于图4所示实施例提供的一种描述拍摄位置的预定坐标系的示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种扫描图像获取装置的框图；

图7是根据一示例性实施例示出的另一种扫描图像获取装置的框图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的方法和装置的例子。

本公开所示的实施例可以应用在扫描设备中，该扫描设备中含有至少一个摄像头组件。在该扫描设备的一种能够实现的硬件结构中，该扫描设备可以配置有处理器、执行该处理器指令的存储器和至少一个摄像头组件，扫描设备可以通过处理器对摄像头组件拍摄的图像进行处理。或者，在扫描设备的另一种能够实现的硬件结构中，该终端也可以配置至少一个摄像头组件而不配置处理器和存储器，扫描设备可以通过有线网络或者无线网络与计算机设备相连，利用计算机设备中的处理器和存储器处理摄像头组件拍摄的图像。其中，该扫描设备可以是扫描仪、智能手机或其它配备有摄像头的电子设备。

图1是根据一示例性实施例示出的一种扫描图像获取方法的流程图，应用于配置有至少一个摄像头组件的扫描设备中，该扫描图像获取方法可以包括如下几个步骤：

在步骤101中，获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像以及在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像各自对应的拍摄参数，拍摄参数包括拍摄位置的位置参数、拍摄图像时的摄像头组件的焦距和拍摄图像时的摄像头组件的拍摄方向。

在步骤102中，根据在至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数，生成目标物体表面的三维图像。

在步骤103中，将三维图像铺展为二维平面图像。

在步骤104中，将二维平面图像获取为目标物体的扫描图像。

综上所述，本公开实施例提供的扫描图像获取方法，通过获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像以及在所述至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像各自对应的拍摄参数，根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数，生成目标物体表面的三维图像，将三维图像铺展为二维平面图像，将二维平面图像获取为目标物体的扫描图像，使得即使在目标物体表面发生畸变或者不平整的情况下，仍能扫描出清晰的目标物体表面的扫描图像，提高了矫正扫描不平整表面的目标物体时扫描图像产生的畸变的能力，提高了扫描效果。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种扫描图像获取方法的流程图，应用于配置有至少一个摄像头组件的扫描设备中，该扫描图像获取方法可以包括如下几个步骤：

在步骤201中，在第一拍摄参数指示的拍摄姿态下，通过摄像头组件拍摄目标物体的第一图像。

在步骤202中，在第二拍摄参数指示的拍摄姿态下，通过摄像头组件拍摄目标物体的第二图像。

扫描设备可以通过执行以下几种方式中的任意一种实现上述步骤201和步骤202。其中，扫描设备可以按照配备的摄像头组件的数量分为配备一个摄像头组件的单摄像头扫描设备和配备至少两个摄像头组件的多摄像头扫描设备。

可选的，当扫描设备是单摄像头扫描设备时，扫描设备通过该摄像头组件拍摄上述第一图像和第二图像。

在使用该单摄像头扫描设备实现本公开实施例的一种方式中，扫描设备拍摄第一图像的第一拍摄参数和拍摄第二图像的第二拍摄参数都是预先设定好的。用户将目标物体放置在载物平台上后，扫描设备在预先设定的第一拍摄参数指示的拍摄姿态下拍摄第一图像，然后将拍摄姿态调整至第二拍摄参数指示的拍摄姿态后拍摄第二图像。

在使用该单摄像头扫描设备实现本公开实施例的另一种方式中，扫描设备将根据用户给出的第一拍摄参数利用预先确定的指定算式计算出第二拍摄参数。例如，用户将目标物体放置好后，调整摄像头组件的拍摄姿态，该拍摄姿态对应的拍摄参数是第一拍摄参数，扫描设备拍摄第一图像。扫描设备根据该第一拍摄参数通过指定算式计算得到第二拍摄参数，并分别在第一拍摄参数和第二拍摄参数指示的拍摄姿态下拍摄目标物体的图像。

可选的，当扫描设备是多摄像头扫描设备时，扫描设备通过可以其中至少两个摄像头组件分别拍摄上述第一图像和第二图像，以实现快速获取第一图像和第二图像。下面以该扫描设备的摄像头组件的数量是两个为例进行说明。

在使用该多摄像头扫描设备实现本公开实施例的一种方式中，扫描设备控制一个摄像头组件按第一拍摄参数指示的拍摄姿态对目标物体进行拍摄，获取第一图像，控制另一个摄像头组件按第二拍摄参数指示的拍摄姿态对目标物体进行拍摄，获取第二图像。

可选的，上述两个摄像头的位置可以由用户进行手动调整，调整后的摄像头组件的拍摄姿态对应的参数即是第一拍摄参数和第二拍摄参数。

在使用该多摄像头扫描设备实现本公开实施例的另一种方式中，用户可以手动设置扫描设备中的一个摄像头在初始拍摄位置拍摄目标物体的第一图像，之后扫描设备根据在该初始拍摄位置拍摄第一图像时对应的第一拍摄参数，通过预先确定的指定算式计算出第二拍摄参数，调整摄像头组件至第二拍摄参数指示的拍摄姿态，拍摄目标物体的第二图像。

可选的，在获取到第一图像或者第二图像之后，扫描设备可以对该图像进行预处理，该预处理包括去噪、平滑和增强等。

在步骤203中，根据在第一拍摄位置拍摄的第一图像以及对应的第一拍摄参数和第二拍摄位置拍摄的第二图像以及对应的第二拍摄参数，对目标物体进行三维重建。

扫描设备可以根据上述步骤获取的第一拍摄参数和第二拍摄参数，选择适合的运算方法，根据该运算方法将上述在第一拍摄位置拍摄的图像和在第二拍摄位置拍摄的图像重建为三维图像。类似于人类视觉感知，该运算方法通过将上述至少两张图像之间产生的视差信息转换为深度信息，进而结合该目标物体在平面内的位置信息得到目标物体上各个像素点的空间坐标，实现了对目标物体表面图像的三维重建。

在本公开实施例提供的一种能够实现的运算方法中，扫描设备可以通过下述步骤对目标物体进行三维重建。为简化叙述，将扫描设备在第一拍摄参数指示的拍摄姿态下拍摄的目标物体的图像称为第一图像，在第二拍摄参数指示的拍摄姿态下拍摄的目标物体的图像称为第二图像展开叙述。

1)分别提取第一图像中和第二图像中的特征点，并将两张图像中的特征点进行匹配。

由于扫描设备拍摄的目标物体是同一个目标物体，故在第一图像中和第二图像中各自有表示目标物体上同一实际的点的特征点。本步骤将分别提取第一图像中的特征点和第二图像中的特征点，并将用于表示目标物体上同一实际的点的特征点进行匹配。

其中，特征点提取的方法可以是SIFT(Scale-invariant feature transform，尺度不变特征变换)方法、SURF(Speeded Up Robust Features，加速稳健特征)方法或基于角点检测的方法等。

在提取到特征点后，可以通过对极几何约束匹配第一图像中的特征点和第二图像中的特征点。极几何约束的匹配约束条件有唯一性、相似性和连续性。唯一性指在第一图像和第二图像中，一幅图像中的对应匹配点至多为一个。相似性指匹配的特征点在两幅图像中表现为相同或者相似的性质。连续性指在一幅图像中，目标物体表面因凹凸不平引起的深度变化是缓慢的，对应的视差是连续变化的。

其中，特征点匹配方法可以是区域匹配、相位匹配以及特征点匹配等方法。

2)对目标物体的表面点进行三维空间定位。

将上述步骤中得到的目标物体在第一图像中的特征点M1和与之匹配的第二图像中的特征点M2进行反投影，反投影的方法是利用第一拍摄参数得到的投影矩阵P1对点M1进行反投影，以及利用第二拍摄参数得到的投影矩阵P2对点M2进行反投影，在点M1和点M2满足极几何约束时，反投影射线将在空间中相交，交点坐标即为三维空间坐标。

其中，以预定坐标系oxyz为参考坐标系，目标物体的表面点坐标是(X，Y，Z)；该目标物体的表面点在图像中的点的坐标是(u，v)，该坐标点位于以像素为单位的图像坐标系中。目标物体的表面点与投影后形成的图像可以有以下关系。

其中，λ是投影深度，其取值可以在上述点M1和点M2反投影的射线相交形成交点后测量该交点到对应平面的距离得到，f_u＝b/dx，f_v＝b/dy，b是拍摄参数中的焦距，dx和dy分别表示第一图像或者第二图像的传感器在u轴以及v轴上单位像素的长度，u₀和v₀表示摄像头组件的光轴和图像平面的交点，通常位于图像的中心，所以u₀和v₀的取值可以是对应摄像头组件的分辨率的一半，例如分辨率是1024*2048，则u₀和v₀的取值分别为512和1024。R是一个3*3的矩阵，t是一个3*1的矩阵，R和t可以通过拍摄参数中的位置参数和拍摄方向唯一确定。

由上述叙述可知，在确定了拍摄参数后，投影矩阵中的各个参数值也随之确定，也即在确定拍摄参数后可以将图像中的点反投影到空间中，在点M1和点M2反投影相交的情况下，景深λ是一个确定的数，目标物体上的点的三维空间位置也被确定。

在步骤204中，获取三维重建后的目标物体的三维表面信息，该三维表面信息包括目标物体表面的各个像素点的空间坐标信息以及各个像素点的色彩信息。

扫描设备获取该目标物体表面信息，其中该目标物体表面信息的空间坐标信息已经在前述步骤中确定。扫描设备可以通过第一图像或第二图像中的像素点的颜色确定各个像素点的颜色。例如，一个目标物体表面的点在第一图像中的颜色是(R:220,G:35,B:35),在第二图像中的颜色是(R:255,G:0,B:0)。扫描设备可以以一个固定标准确定该三维重建后的目标物体表面的点的颜色，比如所有点的颜色都以第一图像中的色彩为准，或者所以点的颜色都以第二图像中的色彩为准，或者其它确定的标准，此处不进行限制。

在步骤205中，根据三维表面信息生成三维图像。

扫描设备生成三维图像时，目标物体表面上各个点可能形成由像素点组成的点云，将该点云重建为三维图像可以通过插值法或者逼近法两类方法进行。同时，各个点对应的色彩将被赋予到其对应的目标物体的表面的点上，使得三维重建后的目标物体的表面具有色彩。

在步骤206中，将三维图像铺展为二维平面图像。

扫描设备获取到目标物体表面的三维图像后，可以以一个空间坐标系为参考，获取该三维图像上各个像素点在该坐标系中的三维坐标。其中，步骤206可以由步骤206a至步骤206d来替代。

在步骤206a中,将目标物体表面的三维图像划分为m个多边形图像，每个多边形图像中包含的任意两个像素点处的法向量之间的夹角小于预设阈值，m为大于或者等于2的正整数。

扫描设备可以将目标物体表面的三维图像划分为m个多边形图像，多边形图像可以是三角形图像、四边形图像、五边形图像等等，划分后的三维图像中的所有多边形图像的空间位置不变，互相连接组成该目标物体表面的三维图像。扫描设备在划分该目标物体表面的三维图像时，将计算该三维图像表面上的各个像素点的法向量的方向。计算的方法可以是先获取该三维图像的方程，再对该像素点的坐标进行一阶偏导，一阶偏导后的坐标所对应的向量即为该像素点的一个法向量。例如，三维图像的方程为F(x,y,z)＝0，像素点的坐标为(x₀,y₀,z₀),则扫描设备可以算出该像素点的一个法向量n＝(Fx’(x₀,y₀,z₀),Fy’(x₀,y₀,z₀),Fz’(x₀,y₀,z₀)),并将该法向量n指向的方向确定为该法向量的方向。由于一个像素点具有方向相反的两个法向量的方向，扫描设备将获取指向该三维图像的同一面的法向量的方向，使得m个多边形图像各自对应的法向量的方向指向所述三维图像的同一面。当若干个像素点的法向量的方向两两之间的夹角小于预设阈值时，扫描设备将上述范围内的各个像素点组成的图像划分为一个多边形图像。其中，预设阈值是一个角度值，实际的数值可以根据需要进行调整。当该三维图像上的所有像素点都分属于某一个多边形中时，步骤206a执行完成。

在步骤206b中,根据每个多边形图像中包含的各个像素点处的法向量的方向，确定m个多边形图像各自对应的法向量的方向，且m个多边形图像各自对应的法向量的方向指向三维图像的同一面。

经过步骤206a的处理后，为了以多边形为单位对三维图像进行展开，需要获取m个多边形图像中每个多边形图像的法向量的方向。而在实际处理中，每个多边形图像可能是略有弯曲的曲面，因而扫描设备在处理过程中，既可以将该多边形图像中的所有像素点的法向量的方向的角度值求平均值，将该角度的平均值对应的方向作为该多边图像的法向量的方向；也可以指定该多边形图像的中心像素点的法向量的方向确定为该多边形图像的法向量的方向。

在步骤206c中,以m个多边形图像中的一个多边形图像为基准图像，根据m个多边形图像各自对应的法向量的方向对m个多边形图像中除了基准图像之外的其它多边形图像进行偏转，使得其它多边形图像的法向量的方向与基准图像的法向量的方向相同，且m个多边形图像中的任一多边形图像的至少一条边与相邻的多边形图像的一条边重合。

扫描设备在获取到m个多边形图像的法向量的方向后，将以其中的一个多边形图像作为基准图像，该基准图像可以是m个多边形图像中的任意一个。扫描设备将以该基准图像为参考，对m个多边形图像中的其它多边形图像进行偏转，每一个多边形图像偏转后的法向量的方向和该基准图像的法向量方向相同，并且偏转后的m个多边形图像中的任一多边形图像的至少一条边与相邻的多边形图像的一条边重合。

例如，一个三维图像被划分为多边形图像A、多边形图像B和多边形图像C三个多边形图像。其中多边形图像A和多边形图像B之间具有公共边L1，多边形图像B和多边形图像C之间具有公共边L2。扫描设备若针对该三维图像进行铺展，选定多边形图像A开始铺展，则在多边形图像A被铺展后，可以以铺展后的多边形图像A中的公共边L1为轴，对多边形图像B进行偏转，使得多边形图像B的法向量的方向与多边形图像A的法向量的方向相同。在完成多边形图像B的铺展后，可以以铺展后的多边形图像B中的公共边L2为轴，对多边形图像C进行偏转，使得多边形图像C的法向量的方向与多边形图像A、B的法向量的方向相同。此时，可以近似地认为上述三个多边形图像处于一个平面内。

可选的，步骤206c可以被替换执行为：以一个指定平面作为基准平面，根据m个多边形图像各自对应的法向量的方向对该m个多边形图像进行偏转，使得m个多边形图像的法向量的方向与基准平面的法向量的方向相同，且m个多边形图像中的任一多边形图像的至少一条边与相邻的多边形图像的一条边重合。

在步骤206d中,将偏转后的m个多边形图像在与基准图像的法向量垂直的平面上投影所形成的图像获取为二维平面图像。

扫描设备在将除基准图像外的多边形图像都偏转完成后，将获得该三维图像对应的展开图像。由于m个多边形图像中的每个多边形图像有可能是带有弯曲的近似水平的图像，当为了获取完全水平的二维平面图像时，扫描设备需要将该偏转后的m个多边形图像在与基准图像的法向量垂直的平面上投影，将该投影后形成的图像获取为该二维平面图像。

下面通过一个示例性实施例来说明三维图像铺展的过程。图3是根据一示例性实施例示出的一种三维图像铺展的示意图，图中设立空间直角坐标系Oxyz。在该坐标系中，三维图像由空间多边形图像ABDCE表示，在本实施例中，扫描设备要将该空间多边形图像展开为二维平面图像，具体的操作如下。将该空间多边形图像ABDCE视为一个空间曲面图像，获得该空间曲面的方程F(x,y,z)＝0，以该空间曲面图像上各个像素点的坐标，求得各个像素点处的法向量的方向，具体计算过程可参见上述步骤206a中所记载的内容，此处不再赘述。之后，扫描设备将确定一个预设阈值，该预设阈值是一个角度值，在该空间曲面图像上将空间位置相邻的像素点根据法向量的方向的角度差小于预设阈值进行分组，将法向量的方向的角度差小于预设阈值的像素点归为一组。例如图X中的三角形图像ACE中的各个点，不仅空间位置相邻，而且各个像素点两两之间的法向量的方向的角度差小于预设阈值。扫描设备将符合条件的各组像素点组成的图像作为一个多边形图像，例如图X中的空间多边形图像ABDCE，被扫描设备划分为三角形图像ACE、三角形图像ABC和三角形图像BCD三个多边形图像。扫描设备将该平面xoy作为参考平面，获取坐标系中的平面xoy的法向量的方向，以该平面xoy的法向量的方向为基准，依次将三角形图像ABC、三角形图像BCD和三角形图像ACE铺展到参考平面xoy上。例如，扫描设备选择三角形图像ABC作为开始处理的图像，扫描设备根据该三角形图像ABC的法向量的方向和参考平面xoy的法向量的方向，将该三角形图像ABC上的所有像素点进行坐标旋转运算，旋转后的三角形图像ABC的法向量的方向和参考平面xoy的法向量的方向相同，如三角形图像A’B’C’的法向量的方向和参考平面xoy的法向量的方向相同。在三角形图像ABC完成旋转后，扫描设备可以以三角形图像A’B’C’的边B’C’或者边A’C’为轴铺展下一个多边形图像，此处以边B’C’为轴进行举例。扫描设备以边B’C’为轴，将三角形图像BCD偏转到平面xoy上。此时，在没有铺展的多边形图像中，寻找与已铺展的多边形图像之间的公共边。比如，针对没有铺展的多边形图像ACE，找到了该图像与已铺展的多边形图像之间的公共边AC，在此基础上，以该公共边AC铺展后的边A’C’为轴，将多边形ACE铺展到平面xoy上。然后，使用同样的方法以边B’C’为轴，将多边形BCD铺展到平面xoy上。此时可以近似地认为三角形图像A’C’E’、三角形图像A’B’C’和三角形图像B’C’D’处于同一平面上。由于三角形图像A’B’C’在坐标系中的Oxyz中的位置已经确定，因此，后续旋转的多边形图像(三角形图像A’C’E’和三角形图像B’C’D’)的位置也相应的被确定。当三角形图像ACE旋转成为三角形图像A’C’E’，且三角形图像BCD旋转成为三角形图像B’C’D’后，该空间多边形图像ABDCE完成铺展步骤。当铺展后的图像已经是二维平面图像时，该多边形A’B’D’C’E’即为空间多边形图像ABDCE铺展后的二维平面图像。可选的，若该铺展后图像仍不平整，还可以将该铺展后的图像投影到与参考平面上，以形成二维平面图像。

在步骤207中，将二维平面图像获取为目标物体的扫描图像。

扫描设备在获取到上述二维平面图像后，将该二维平面图像确定为目标物体的图像。

比如，本公开实施例以带有两个摄像头的扫描仪作为扫描设备，以表面褶皱的文件作为目标物体为例，描述本公开实施例能够实现的一种应用的情景。用户首先将表面褶皱的文件放置在扫描的载物平台上。启动扫描仪，扫描仪将自动按照第一拍摄参数调整第一摄像头的空间位置和拍摄角度，以及第一摄像头的焦距。调整完成后第一摄像头拍摄该表面褶皱的文件的图像，将该图像作为第一图像。扫描仪按照预定映射规则将第一拍摄参数映射为第二拍摄参数，并指示相应的微型电机工作，将第二摄像头的拍摄姿态调整为第二拍摄参数指示的拍摄参数。当第二摄像头按照第二拍摄参数调整完成后，第二摄像头拍摄该褶皱文件的图像，将该图像作为第二图像。扫描仪将获取上述第一图像和第二图像以及两张图像分别对应的拍摄参数，利用上述图像和拍摄参数将该褶皱文件重建为三维图像，该三维图像中的各个像素点带有色彩信息。其后，扫描仪将该三维图像的表面铺展为二维平面图像，并将该二维平面图像确定为表面褶皱文件的扫描图像。

综上所述，本公开实施例公开的一种扫描图像获取方法，通过在第一拍摄参数指示的拍摄姿态下，通过摄像头组件拍摄目标物体的第一图像，通过在第二拍摄参数指示的拍摄姿态下，通过摄像头组件拍摄目标物体的第二图像，对目标物体进行三维重建，获取三维重建后的目标物体的三维表面信息，该三维表面信息包括目标物体表面的各个像素点的空间坐标信息以及各个像素点的色彩信息，根据三维表面信息生成三维图像，将三维图像铺展为二维平面图像，将二维平面图像获取为目标物体的扫描图像，使得扫描设备能够将表面不平整或者产生畸变的目标物体表面扫描成为平整的二维平面图像，提高了平面扫描仪消除三维目标物体表面畸变图像的能力，扩大了平面扫描仪的应用场景。

图4是根据一示例性实施例示出的又一种扫描图像获取方法的流程图，应用于带有至少一个摄像头组件的终端中，该扫描图像获取方法可以包括如下几个步骤：

在步骤401中，在第一拍摄位置拍摄目标物体的图像。

在本公开实施例中的一种实现方式中，为了获取目标物体表面的扫描图像，扫描设备可以在第一拍摄位置拍摄目标物体的图像。在扫描设备拍摄该目标物体的图像时，扫描设备与该目标物体之间处于相对静止关系。其中，该第一拍摄位置是扫描设备中的摄像头组件在拍摄该目标物体的图像时所在的空间的位置，该位置可以用预定坐标系中的坐标来描述，该预定坐标系是以放置该目标物体的载物平台中的某一固定位置为坐标原点，以指定的三条两两互相垂直的直线作为坐标轴建立的空间坐标系。例如，请参见图5，图5是基于图4所示实施例提供的一种描述拍摄位置的预定坐标系的示意图。在该预定坐标系中，以放置目标物体的载物平台的中心为预定坐标系的原点(点o)，以载物平台所在平面中指定方向为x轴501的正方向，以该载物平台所在平面中垂直于x轴的一个指定方向为y轴502的正方向，以垂直该平面向上指向放置目标物体的方向为z轴503的正方向建立空间直角坐标系oxyz。在该空间直角坐标系中，可以使用坐标来表示第一拍摄位置的实际空间位置。

另外，在本步骤中被拍摄图像的目标物体是一种扫描介质，在本公开实施例实际实现的过程中是一个在物理世界中实际存在的三维物体。例如，该目标物体可以是文档、单据、证件、笔记、图片、报刊书籍或立体实物等。

比如，以终端是一台带有载物平台的扫描仪为例，目标物体可以静置于该载物平台上，终端中的摄像头组件可以通过支架或者悬臂被安装在载物平台的上方空间中。扫描仪可以通过微型电机转动支架或悬臂调整该摄像头组件的位置和拍摄方向。在本例中，第一拍摄位置是扫描仪中的摄像头组件拍摄静置的目标物体时所在的空间位置，即第一拍摄位置是终端中的摄像头组件拍摄目标物体的图像时对应的空间位置。

在步骤402中，获取第一拍摄参数。

在本公开实施例提供的一种实现方式中，扫描设备能够在第一拍摄位置拍摄图像时获取对应的拍摄参数。其中，拍摄参数包括第一拍摄位置的位置参数、拍摄目标物体时摄像头组件的焦距和拍摄方向。第一拍摄位置的位置参数用于描述第一拍摄位置在空间中的位置，扫描设备可以将第一拍摄位置在预定坐标系中的坐标获取为位置参数。在扫描设备实际获取该位置参数的过程中，扫描设备可以根据挂载该摄像头组件的悬臂距载物平台所在平面的高度、连接且同时垂直该悬臂和载物平台的立柱在预定坐标系中xoy面中投影的位置以及摄像头组件在悬臂中的挂载点距离立柱与悬臂的连接点的距离获取该位置参数。例如，该载物平台是长宽分别为8个单位长度，如果设置载物平台中心为预定坐标系原点(0，0，0)，挂载该摄像头组件的悬臂距载物平台所在平面的高度为5，立柱与载物平台的连接点在预定坐标系中的坐标是(4,2,0)，摄像头组件所在的挂载点距悬臂与立柱之间的连接点的距离是3，则可以得到第一拍摄参数中的位置参数为(3,2,5)。其中，上述坐标(4,2,0)中的4表示该立柱在载物平台的x轴正方向所指的一条边上，2表示该立柱相对于原点偏向y轴正方向的距离是2，0表示该立柱与载物平台的连接点位于该预定坐标系的xoy平面中。该上述坐标(4,2,0)中的第二个参数2表示摄像头组件坐标的y参数。

当终端中的摄像头组件移动时，由于相对于预先设定的坐标系的原点的位置发生了变化，所以摄像头组件的位置参数也会变化。同时由于摄像头组件不同的空间位置与该预先设定的坐标系中的点一一对应，所以该摄像位置的位置参数能够描述该摄像头组件所处的空间位置。

对于拍摄参数中的焦距，扫描设备可以通过读取摄像头组件在第一拍摄位置上拍摄目标物体的图像时的焦距，来获得拍摄参数中的焦距。该摄像头组件的焦距可以是固定的，也可以是可调整的。当该摄像头组件的焦距是一个固定值时，扫描设备将预先获取该固定值作为拍摄参数中的焦距；当该摄像头组件的焦距是可调整的数值时，扫描设备可以在摄像头组件拍摄目标物体的图像的同时获取此时的焦距，也可以在该拍摄动作结束后，在保存该摄像头焦距和拍摄时间记录的存储器中，查找并获取在第一拍摄位置拍摄该目标物体图像时的焦距。

对于拍摄参数中的拍摄方向，该扫描设备拍摄目标物体时的拍摄方向用于表示摄像头组件的镜头光轴相对于预定坐标系的三个参考方向的角度。扫描设备通过读取控制该摄像头组件转动的角度参数，获取该拍摄参数中的拍摄方向。可选的，该扫描设备中的摄像头组件可以通过有微型电机驱动的转轴调整拍摄角度，该被调整的角度可以是俯仰(以x轴为旋转轴)、横滚(以z轴为旋转轴)和水平(以y轴为旋转轴)的三个方向中的至少一个方向上的角度。

可选的，上述拍摄参数除了位置参数、焦距和拍摄方向外，还可以包括传感器的规格(包括长度和宽度的尺寸值)和分辨率，该传感器的规格和分辨率是固定值。

在步骤403中，将第一拍摄参数按照指定映射关系映射得到第二拍摄参数。

扫描设备在获得第一拍摄参数后，按照指定映射关系将第一拍摄参数映射成为第二拍摄参数，该映射关系可以是以表格形式出现的对应关系，也可以是指定的运算函数或计算公式。在前述步骤中可知，第一拍摄参数中可以包括多个参数，在本公开实施例中提供的映射关系中，该指定映射关系用于指示第一拍摄参数中的各个参数各自映射成对应的参数的映射关系集合。例如，第一拍摄参数中包括位置参数A1、焦距B1和拍摄方向C1，则指定映射关系包括第一映射关系f1、第二映射关系f2和第三映射关系f3，第二拍摄参数中包括位置参数A2、焦距B2和拍摄方向C2，指定映射关系中的相应的映射关系将第一拍摄参数映射为第二拍摄参数，详情参见下述表一，表一示出了第一拍摄参数与第二拍摄参数之间的映射对应关系。

表一

第一拍摄参数	位置参数A1	焦距B1	拍摄方向C1
				映射关系	A2＝f1(A1)	B2＝f2(B1)	C2＝f3(C1)
第二拍摄参数	位置参数A2	焦距B2	拍摄方向C2

其中，上述特定映射关系用于确定适应于第一拍摄参数的第二拍摄参数，以便在第二拍摄参数下拍摄的目标物体的图像，可以和在第一拍摄参数下拍摄的图片一同合成准确的三维图像。在实际实现的过程中，可以根据实际需求选择合成三维图像像素量较高但运算量较大的算法，也可以选择合成三维图像像素量较低但运算量较小的算法，本公开实施例不对特定映射关系的具体数学表达或者算法进行限制。

在步骤404中，按照第二拍摄参数中的位置参数、拍摄方向和焦距调整摄像头组件的拍摄姿态，调整后的摄像头组件位于第二拍摄位置。

扫描设备将按照第二拍摄参数中的位置参数调整摄像头组件在预定坐标系中的空间位置，通过微型电机驱动转轴转动拍摄方向至第二拍摄参数中的拍摄方向，并控制摄像头组件变焦至第二拍摄参数中所示的焦距。

例如，基于图5中所示预定坐标系进行描述，扫描设备在获得第二拍摄参数后，会在第一拍摄参数的基础上对摄像头组件的拍摄姿态进行调整。上述第一拍摄参数和第二拍摄参数的数值可以如表二所示。

表二

	位置参数	焦距	拍摄方向
				第一拍摄参数	(x1,y1,z1)	b1	(r<sub>x1</sub>,r<sub>y1</sub>,r<sub>z1</sub>)
第二拍摄参数	(x2,y2,z2)	b2	(r<sub>x2</sub>,r<sub>y2</sub>,r<sub>z2</sub>)

在预定坐标系的x轴的方向上，扫描设备将获取(x2-x1)的符号以及数值，当(x2-x1)的符号是正号时，扫描设备将控制摄像头组件在悬臂中向x轴正方向移动|x2-x1|长的距离。当(x2-x1)的符号是负号时，扫描设备将控制摄像头组件在悬臂中向x轴负方向移动|x2-x1|长的距离。

在预定坐标系的y轴的方向上，扫描设备将根据(y2-y1)的符号以及数值，控制悬挂摄像头组件的支架结构(可以实现为立柱和悬臂)在载物平台边缘的移动方向和距离，当(y2-y1)的符号是正号时，扫描设备将控制悬挂摄像头组件的支架结构在载物平台边缘向y轴正方向移动|y2-y1|长的距离。当(y2-y1)的符号是负号时，扫描设备将控制悬挂摄像头组件的支架结构在载物平台边缘向y轴负方向移动|y2-y1|长的距离。

在预定坐标系的z轴的方向上，扫描设备将根据(z2-z1)的符号以及数值，控制摄像头组件在z轴方向上调整摄像头组件距载物平台所在平面的高度，实际实现时可以通过伸缩立柱或者使悬臂在立柱中进行竖直升降运动来实现。当(z2-z1)的符号是正号时，扫描设备控制悬臂相对于立柱上移|z2-z1|或者立柱伸长|z2-z1|长的距离。当(z2-z1)的符号是负号时，扫描设备控制悬臂相对于立柱下移|z2-z1|或者立柱缩短|z2-z1|长的距离。

其中，扫描设备可以直接向摄像头组件下达调整焦距至b2的指令，相应的，扫描设备会将摄像头组件的焦距从b1调整到b2。

需要特别说明的是，第一拍摄参数中的拍摄方向和第二拍摄参数中的拍摄方向，是根据实际悬挂摄像头组件的悬臂支持的旋转方向的个数来设置的。例如，如果该悬臂只支持以x轴为旋转轴的一个方向的转动，则上述(r_x1,r_y1,r_z1)和(r_x2,r_y2,r_z2)中，要求r_y1＝r_y2,r_z1＝r_z2且r_y1和r_z1均为指定常数值。如果该悬臂支持以x轴、y轴和z轴为旋转轴的三个方向上的转动，则扫描设备控制相应的轴向上的微型电机转动。

在扫描设备按照第二拍摄参数中的各个参数数值调整摄像头组件拍摄姿态时，上述调整位置参数、焦距和拍摄方向的三个分过程可以各自独立完成，执行的时序没有先后的限制，可以同时执行，也可以按照预定的执行次序执行。

在步骤405中，在第二拍摄位置拍摄目标物体的图像。

当扫描设备按照第二拍摄参数调整完成后，该扫描设备中的摄像头组件处于第二拍摄位置，该第二拍摄位置的空间位置对应于第二拍摄参数中的位置参数。扫描设备将在该第二拍摄位置拍摄目标物体的图像。

在步骤406中，根据在第一拍摄位置拍摄的第一图像以及对应的第一拍摄参数和第二拍摄位置拍摄的第二图像以及对应的第二拍摄参数，对目标物体进行三维重建。

在步骤407中，获取三维重建后的目标物体的三维表面信息，该三维表面信息包括目标物体表面的各个像素点的空间坐标信息以及各个像素点的色彩信息。

在步骤408中，根据三维表面信息生成三维图像。

在步骤409中，将三维图像铺展为二维平面图像。

在步骤410中，将二维平面图像获取为目标物体的扫描图像。

上述步骤406至步骤410的实现过程与步骤203至步骤207的实现过程类似，详情请参见上述步骤203至步骤207的实现过程，此处不再赘述。

比如，本公开实施例以带有一个摄像头的扫描仪作为扫描设备，以手写笔记为目标物体为例，描述本公开实施例能够实现的一种应用的情景。用户首先将手写笔记打开，将需要扫描的内容朝向扫描仪摄像头展开放于载物平台上，启动扫描仪，用户手动调整摄像头的空间位置和拍摄方向，摄像头自动变焦至合适焦距后拍摄手写笔记的第一图像，之后用户手动调整该摄像头的空间位置和拍摄方向，在此期间该手写笔记在载物平台上保持静止。当用户调整完成摄像头的空间位置和拍摄方向后，摄像头再自动变焦至合适的焦距拍摄该手写笔记的第二图像。此时，扫描仪将获取上述第一图像和第二图像以及两张图像被拍摄时分别对应的拍摄参数，利用上述图像和拍摄参数将该手写笔记重建为三维图像，该三维图像中的各个像素点带有色彩信息。其后，扫描仪将该三维图像的表面铺展为二维平面图像，并将该二维平面图像确定为手写笔记的扫描图像。

综上所述，本公开实施例公开的一种扫描图像获取方法，通过扫描设备在第一拍摄位置拍摄目标物体的图像，获取在第一拍摄位置拍摄目标物体的图像时对应的拍摄参数，在第二拍摄位置拍摄目标物体的图像，获取在第二拍摄位置拍摄目标物体的图像时对应的拍摄参数，根据在第一拍摄位置拍摄目标物体的图像和对应的拍摄参数，以及，在第二拍摄位置拍摄目标物体的图像和对应的拍摄参数，对目标物体进行三维重建，获取三维重建后的目标物体的三维表面信息，该三维表面信息包括目标物体表面的各个像素点的空间坐标信息以及各个像素点的色彩信息，根据三维表面信息生成三维图像，将三维图像铺展为二维平面图像，将二维平面图像获取为目标物体的扫描图像，使得即使在目标物体表面发生畸变或者不平整的情况下，仍能扫描出清晰的目标物体表面的扫描图像，提高了矫正扫描不平整表面的目标物体时扫描图像产生的畸变的能力，提高了扫描效果。

图6是根据一示例性实施例示出的一种扫描图像获取装置的框图，该扫描图像获取装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为设置有至少一个摄像头组件的扫描设备的部分或者全部，该装置可以执行如图1、图2或图4中的扫描图像获取的方法。该扫描图像获取装置可以包括：第一获取模块601，三维生成模块602，三维铺展模块603和第二获取模块604。

第一获取模块601，用于获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像以及在所述至少两个拍摄位置分别拍摄所述目标物体时的拍摄参数，所述拍摄参数包括所述拍摄位置的位置参数、拍摄所述图像时的摄像头组件的焦距和拍摄所述图像时的所述摄像头组件的拍摄方向。

三维生成模块602，用于根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数，生成所述目标物体表面的三维图像。

三维铺展模块603，用于将所述三维图像铺展为二维平面图像。

第二获取模块604，用于将所述二维平面图像获取为所述目标物体的扫描图像。

综上所述，本公开实施例提供的一种扫描图像获取装置，通过获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像以及在所述至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像各自对应的拍摄参数，根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数，生成目标物体表面的三维图像，将三维图像铺展为二维平面图像，将二维平面图像获取为目标物体的扫描图像，使得即使在目标物体表面发生畸变或者不平整的情况下，仍能扫描出清晰的目标物体表面的扫描图像，提高了矫正扫描不平整表面的目标物体时扫描图像产生的畸变的能力，提高了扫描效果。

图7是根据一示例性实施例示出的另一种扫描图像获取装置的框图，该扫描图像获取装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为设置有至少一个摄像头组件的扫描设备的部分或者全部，该装置可以执行如图1、图2或图4中的扫描图像获取的方法。该扫描图像获取装置可以包括：第一获取模块701，三维生成模块702，三维铺展模块703和第二获取模块704。

第一获取模块701，用于获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像以及在所述至少两个拍摄位置分别拍摄所述目标物体时的拍摄参数，所述拍摄参数包括所述拍摄位置的位置参数、拍摄所述图像时的摄像头组件的焦距和拍摄所述图像时的所述摄像头组件的拍摄方向。

三维生成模块702，用于根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数，生成所述目标物体表面的三维图像。

三维铺展模块703，用于将所述三维图像铺展为二维平面图像。

第二获取模块704，用于将所述二维平面图像获取为所述目标物体的扫描图像。

可选的，在一种设计中，该装置的三维铺展模块703，包括：图像划分子模块703a、方向确定子模块703b、方向偏转子模块703c和二维图像获取子模块703d。

图像划分子模块703a，用于将所述三维图像划分为m个多边形图像，每个所述多边形图像中包含的任意两个像素点处的法向量之间的夹角小于预设阈值，m为大于或者等于2的正整数；

方向确定子模块703b，用于根据每个所述多边形图像中包含的各个像素点处的法向量的方向，确定所述m个多边形图像各自对应的法向量的方向，且所述m个多边形图像各自对应的法向量的方向指向所述三维图像的同一面；

方向偏转子模块703c，用于以所述m个多边形图像中的一个多边形图像为基准图像，根据所述m个多边形图像各自对应的法向量的方向对所述m个多边形图像中除了所述基准图像之外的其它多边形图像进行偏转，使得所述其它多边形图像的法向量的方向与所述基准图像的法向量的方向相同，且所述m个多边形图像中的任一多边形图像的至少一条边与相邻的多边形图像的一条边重合；

二维图像获取子模块703d，用于将偏转后的所述m个多边形图像在与所述基准图像的法向量垂直的平面上投影所形成的图像获取为所述二维平面图像。

可选的，在另一种设计中，该装置的第一获取模块701，包括：第一获取子模块701a和第二获取子模块701b。

第一获取子模块701a，用于获取分别设置在所述至少两个拍摄位置上的摄像头组件各自拍摄的所述目标物体的图像。

第二获取子模块701b，用于获取单个摄像头组件在所述至少两个拍摄位置上分别拍摄的所述目标物体的图像。

可选的，在又一种设计中，该装置的第一获取模块701，包括：初始获取子模块701c，参数获取子模块701d和图像拍摄子模块701e。

初始获取子模块701c，用于在所述至少两个拍摄位置中的初始拍摄位置对所述目标物体进行拍摄，获得在所述初始拍摄位置拍摄的所述目标物体的图像，以及在所述初始拍摄位置拍摄所述目标物体时的第一拍摄参数。

参数获取子模块701d，用于根据所述第一拍摄参数获取第二拍摄参数，所述第二拍摄参数是在所述至少两个拍摄位置中除所述第一拍摄位置外的其它拍摄位置拍摄所述目标物体时的拍摄参数。

图像拍摄子模块701e，用于根据所述第二拍摄参数，在所述其它拍摄位置上对所述目标物体进行拍摄，在所述其它拍摄位置拍摄的所述目标物体的图像。

可选的，在再一种设计中，该装置的三维生成模块702，包括：三维重建子模块702a，表面信息子模块702b和三维生成子模块702c。

三维重建子模块702a，用于根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数对所述目标物体进行三维重建。

信息获取子模块702b，用于获取所述目标物体的三维表面信息，所述三维表面信息包括所述目标物体表面的各个像素点的空间坐标信息以及所述各个像素点的色彩信息。

三维生成子模块702c，用于根据所述三维表面信息生成所述三维图像。

综上所述，本公开实施例提供的一种扫描图像获取装置，通过在第一拍摄参数指示的拍摄姿态下，通过摄像头组件拍摄目标物体的第一图像，通过在第二拍摄参数指示的拍摄姿态下，通过摄像头组件拍摄目标物体的第二图像，对目标物体进行三维重建，获取三维重建后的目标物体的三维表面信息，该三维表面信息包括目标物体表面的各个像素点的空间坐标信息以及各个像素点的色彩信息，根据三维表面信息生成三维图像，将三维图像铺展为二维平面图像，将二维平面图像获取为目标物体的扫描图像，使得即使在目标物体表面发生畸变或者不平整的情况下，仍能扫描出清晰的目标物体表面的扫描图像，提高了矫正扫描不平整表面的目标物体时扫描图像产生的畸变的能力，提高了扫描效果。

本公开一示例性实施例还提供了一种扫描图像获取装置，该装置包括：

处理器；

用于存储所述处理器的可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：

将所述三维图像铺展为二维平面图像；

将所述二维平面图像获取为所述目标物体的扫描图像。

可选的，所述将所述三维图像铺展为二维平面图像，包括：

或者，

根据所述三维表面信息生成所述三维图像。

需要说明的一点是，上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各个功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据实际需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内容结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图8是根据一示例性实施例示出的一种装置800的框图。例如，装置800可以是智能手机、可穿戴设备、智能电视和车载终端等电子设备。

参照图8，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件88还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由装置800的处理器820执行以完成上述方法。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由装置800的处理器执行时，使得装置800能够执行上述扫描图像获取方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims

1.一种扫描图像获取方法，其特征在于，所述方法包括：

以所述m个多边形图像中的一个多边形图像或者一个指定平面为基准图像，根据所述m个多边形图像各自对应的法向量的方向对所述m个多边形图像中除了所述基准图像之外的其它多边形图像进行偏转，使得所述其它多边形图像的法向量的方向与所述基准图像的法向量的方向相同，且所述m个多边形图像中的任一多边形图像的至少一条边与相邻的多边形图像的一条边重合；

将偏转后的所述m个多边形图像在与所述基准图像的法向量垂直的平面上投影所形成的图像获取为二维平面图像；

将所述二维平面图像获取为所述目标物体的扫描图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像，包括：

或者，

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取在至少两个拍摄位置分别拍摄的目标物体的图像以及在所述至少两个拍摄位置分别拍摄所述目标物体时的拍摄参数，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据在所述至少两个拍摄位置分别拍摄到的图像和所述至少两个拍摄位置各自对应的拍摄参数，生成所述目标物体表面的三维图像，包括：

根据所述三维表面信息生成所述三维图像。

5.一种扫描图像获取装置，其特征在于，所述装置包括：

三维生成模块，包括：

图像划分子模块，用于将三维图像划分为m个多边形图像，每个所述多边形图像中包含的任意两个像素点处的法向量之间的夹角小于预设阈值，m为大于或者等于2的正整数；

方向偏转子模块，用于以所述m个多边形图像中的一个多边形图像或者一个指定平面为基准图像，根据所述m个多边形图像各自对应的法向量的方向对所述m个多边形图像中除了所述基准图像之外的其它多边形图像进行偏转，使得所述其它多边形图像的法向量的方向与所述基准图像的法向量的方向相同，且所述m个多边形图像中的任一多边形图像的至少一条边与相邻的多边形图像的一条边重合；

二维图像获取子模块，用于将偏转后的所述m个多边形图像在与所述基准图像的法向量垂直的平面上投影所形成的图像获取为二维平面图像；

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块，包括：

或者，

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块，包括：

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述三维生成模块，包括：

9.一种扫描图像获取装置，其特征在于，所述装置包括：

处理器；

用于存储所述处理器的可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：

将所述二维平面图像获取为所述目标物体的扫描图像。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储至少一条指令，所述指令被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述的扫描图像获取方法。