CN107610213A - 一种基于全景相机的三维建模方法及系统 - Google Patents

一种基于全景相机的三维建模方法及系统 Download PDF

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尤清渊
赵荣彪
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Abstract

本发明公开了一种基于全景相机的三维建模方法及系统，其包括：步骤1：在需要扫描的物体或者空间内设置多个相机扫描站；步骤2：在每个扫描站拍摄全景照片；步骤3：通过全景照片得到三维点云的数据，通过构造几何图元函数生成三维模型；步骤4：通过纹理映射的方法将拍摄的纹理信息与三维模型结合从而得到完整的物体三维模型。本发明通过全景相机拍摄全景照片，利用全景照片建立三维模型，相比利用三维扫描仪建模，可节约成本，另外通过纹理映射可使得三维模型对实物还原度更高。

Description

一种基于全景相机的三维建模方法及系统
技术领域
本发明涉及三维成像技术领域，尤其涉及一种基于全景相机的三维建模方法及系统。
背景技术
三维扫描仪(3D scanner)是一种科学仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途，举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。然而三维扫描仪价格是否昂贵，约30万元人民币左右，不便于人们普及使用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种使用方便、便于普及基于全景相机的三维建模方法及系统。
本发明所采用的技术方案是：一种基于全景相机的三维建模方法，其包括：步骤1：在需要扫描的物体或者空间内设置多个相机扫描站；步骤2：在每个扫描站拍摄全景照片；步骤3：通过全景照片得到三维点云的数据，通过构造几何图元函数生成三维模型；步骤4：通过纹理映射的方法将拍摄的纹理信息与三维模型结合从而得到完整的物体三维模型。
进一步，在每个扫描扫描站拍摄全景照片还包括：使用云台遥控全景相机每旋转10度拍摄一次，直至拍完360度。
进一步，步骤3具体包括子步骤：步骤31、构建三角网模型，步骤32、调整平面多边形数量，步骤33、调整三角形之间的折皱角度而不改变三角形的数量。
进一步，其还包括步骤5，所述步骤5包括：对三维模型进行平滑以及面数优化处理。
一种基于全景相机的三维建模系统，其用于实施上述的基于全景相机的三维建模方法，其包括：其包括设置于需要扫描的物体的周围的多个全景相机，该全景相机包括：三维建模模块：其用于通过全景照片得到三维点云的数据，通过构造几何图元函数生成三维模型；纹理映射模块：通过纹理映射的方法将拍摄的纹理信息与三维模型结合从而得到完整的物体三维模型。
进一步，所述全景相机还设置有云台，可通过云台遥控全景相机对物体进行360度拍照。
进一步，其还包括优化模块，所述优化模块用于对三维模型进行平滑以及面数优化处理。
本发明的有益效果是：本发明以全景相机为工具，通过对物体或空间的拍摄，得到三维点云的数据再通过解析得到三维模型，同时利用照片映射出物体或空间的纹理，之后再优化三维模型最终输出模型，相比利用三维扫描仪建模，可节约成本，另外通过纹理映射可使得三维模型对实物还原度更高，并且可长时间工作。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，一种基于全景相机的三维建模方法，其包括以下步骤：
步骤1：在需要扫描的物体或者空间内设置多个相机扫描站；
步骤2：在每个扫描站拍摄全景照片，在每个扫描扫描站拍摄全景照片还包括：使用云台遥控全景相机每旋转10度拍摄一次，直至拍完360度，根据被测对象的开始角度和停止角度以及相邻两张照片之间的重叠范围来拍摄照片,以减少信息的丢失；
步骤3：通过全景照片得到三维点云的数据，通过构造几何图元函数生成三维模型；
进一步，步骤3具体包括子步骤：
步骤31、构建三角网模型，这里的点云数据是由不规则离散点构成的,需要构成被测对象的实际表面。构建三角网模型是一种比较简单而实用的方法,可以恢复被测对象的拓扑关系的真实表面。
步骤32、调整平面多边形数量，由于所扫描的点云数据是离散点,进行三角网建模时难免会产生冗余数据,例如一个平面只要有两个三角形构成,但是由于点云数据过密生成的三角形会远远多于两个,这样就产生了冗余数据,解决办法是对这些地方的三角网进行简化。反之如果点云数据的密度不够,生成三角网模型之后为了尽可能让被测对象的特征真实,可以对这些地方的三角网进行细化。
步骤33、调整三角形之间的折皱角度而不改变三角形的数量。可以使用平滑功能调整三角形之间的折皱角度而不改变三角形的数量。在此过程中可以模型的局部或者整体做平滑处理。
步骤4：通过纹理映射的方法将拍摄的纹理信息与三维模型结合从而得到完整的物体三维模型。
进一步作为优选的实施方式，其还包括步骤5，所述步骤5包括：对三维模型进行平滑以及面数优化处理扫描出来的模型面数很高，比如说有1000万个面，但是一般机器跑不动，所以要优化(减少)到一定的面数。
一种基于全景相机的三维建模系统，其用于实施上述的基于全景相机的三维建模方法，其包括：其包括设置于需要扫描的物体的周围的多个全景相机，该全景相机包括：三维建模模块：其用于通过全景照片得到三维点云的数据，通过构造几何图元函数生成三维模型；纹理映射模块：通过纹理映射的方法将拍摄的纹理信息与三维模型结合从而得到完整的物体三维模型。
进一步作为优选的实施方式，所述全景相机还设置有云台，可通过云台遥控全景相机对物体进行360度拍照。
进一步作为优选的实施方式，其还包括优化模块，所述优化模块用于对三维模型进行平滑以及面数优化处理。
本发明的有益效果：
1、降低原有技术的成本，三维扫描仪的价格昂贵，约30万元人民币左右全景相机价格约2万元左右。
2、能够直接通过照片映射出物体的纹理，对实物的还原度更高。
3、三维扫描仪使用时间过长会因散热需求而暂停工作，全景相机可长时间不间断工作，。
4、三维扫描仪是普通照片采集，信息采集不全，全景照片采集更全面。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种基于全景相机的三维建模方法，其特征在于，其包括：
步骤1：在需要扫描的物体或者空间内设置多个相机扫描站；
步骤2：在每个扫描站拍摄全景照片；
步骤3：通过全景照片得到三维点云的数据，通过构造几何图元函数生成三维模型；
步骤4：通过纹理映射的方法将拍摄的纹理信息与三维模型结合从而得到完整的物体三维模型。
2.根据权利要求1所述的不间断供电系统，其特征在于：在每个扫描站拍摄全景照片还包括：使用云台遥控全景相机每旋转10度拍摄一次，直至拍完360度。
3.根据权利要求1所述的不间断供电系统，其特征在于：步骤3具体包括子步骤：
步骤31、构建三角网模型，
步骤32、调整平面多边形数量，
步骤33、调整三角形之间的折皱角度而不改变三角形的数量。
4.根据权利要求1所述的不间断供电系统，其特征在于：其还包括步骤5，所述步骤5包括：对三维模型进行平滑以及面数优化处理。
5.一种基于全景相机的三维建模系统，其特征在于，其用于实施上述权利要求1至4任一项所述的基于全景相机的三维建模方法，其包括：其包括设置于需要扫描的物体的周围的多个全景相机，该全景相机包括：
三维建模模块：其用于通过全景照片得到三维点云的数据，通过构造几何图元函数生成三维模型；
纹理映射模块：通过纹理映射的方法将拍摄的纹理信息与三维模型结合从而得到完整的物体三维模型。
6.根据权利要求5所述的基于全景相机的三维建模系统，其特征在于：所述全景相机还设置有云台，可通过云台遥控全景相机对物体进行360度拍照。
7.根据权利要求6所述的基于全景相机的三维建模系统，其特征在于：其还包括优化模块，所述优化模块用于对三维模型进行平滑以及面数优化处理。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108665530A (zh) * 2018-04-25 2018-10-16 厦门大学 基于单张图片的三维建模实现方法
CN108765574A (zh) * 2018-06-19 2018-11-06 北京智明星通科技股份有限公司 3d场景拟真方法及系统和计算机可读存储介质
CN109816594A (zh) * 2019-03-03 2019-05-28 西安六博艺术文化传播有限公司 一种实体全景照片制作方法
CN111563961A (zh) * 2020-05-11 2020-08-21 南方电网科学研究院有限责任公司 一种变电站的三维建模方法和相关装置
WO2023173572A1 (zh) * 2022-03-17 2023-09-21 浙江大学 水下清洗机器人的实时全景成像方法和装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101208723A (zh) * 2005-02-23 2008-06-25 克雷格·萨默斯 用于3维照相机和3维视频的自动场景建模
CN103729883A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 浙江大学 一种三维环境信息采集与重构系统及方法
CN106954012A (zh) * 2017-03-29 2017-07-14 武汉嫦娥医学抗衰机器人股份有限公司 一种高清多相机全景立体成像系统及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101208723A (zh) * 2005-02-23 2008-06-25 克雷格·萨默斯 用于3维照相机和3维视频的自动场景建模
CN103729883A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 浙江大学 一种三维环境信息采集与重构系统及方法
CN106954012A (zh) * 2017-03-29 2017-07-14 武汉嫦娥医学抗衰机器人股份有限公司 一种高清多相机全景立体成像系统及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KIM LEE: "《Inside 3ds max 4完全攻略》", 30 September 2002, 中国青年出版社，海洋出版社 *
张武军等: "《VRML虚拟现实技术基础与实践教程》", 30 September 2008, 北京冶金工业出版社 *
朱林泉等: "《快速成型与快速制造技术》", 31 January 2003, 国防工业出版社 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108665530A (zh) * 2018-04-25 2018-10-16 厦门大学 基于单张图片的三维建模实现方法
CN108665530B (zh) * 2018-04-25 2021-12-14 厦门大学 基于单张图片的三维建模实现方法
CN108765574A (zh) * 2018-06-19 2018-11-06 北京智明星通科技股份有限公司 3d场景拟真方法及系统和计算机可读存储介质
CN109816594A (zh) * 2019-03-03 2019-05-28 西安六博艺术文化传播有限公司 一种实体全景照片制作方法
CN109816594B (zh) * 2019-03-03 2022-12-27 西安六博艺术文化传播有限公司 一种实体全景照片制作方法
CN111563961A (zh) * 2020-05-11 2020-08-21 南方电网科学研究院有限责任公司 一种变电站的三维建模方法和相关装置
CN111563961B (zh) * 2020-05-11 2023-08-22 南方电网科学研究院有限责任公司 一种变电站的三维建模方法和相关装置
WO2023173572A1 (zh) * 2022-03-17 2023-09-21 浙江大学 水下清洗机器人的实时全景成像方法和装置

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