CN109272563B - 基于确定性规则的结构光构建方法、装置及处理终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于确定性规则的结构光构建方法、装置及处理终端，方法的步骤包括：S1、在待生成光学图案区域内生成由等边三角形构成的网格；S2、将所述待生成光学图案区域内的所有等边三角形的顶点作为元素按照指定排列顺序放进一个集合P中；S3、将集合P中的每个元素进行偏移处理，并将每个偏移后的元素放进一个集合Q中，所述集合Q中的每个元素对应所述待生成光学图案区域内的光学点。本发明的优点在于：使构建的结构光在密度、均匀性、局部唯一性三种指标同时具有良好性能。

Description

基于确定性规则的结构光构建方法、装置及处理终端

技术领域

本发明涉及结构光处理领域，具体涉及一种基于确定性规则的结构光构建方法。

背景技术

公开号为CN106406002A的专利中公开了利用激光投影产生具有图案的结构光，形成不同的光学图案。结构光是一组由投影仪和摄像头组成的系统结构。设计该系统的其中一个环节是设计投影仪投射出的光学图案，该图案由点阵(每个点代表一个光束)构成。其中点阵的密度越大，重构出来的三维模型分辨率就越高。由于一些与硬件相关的原因，点阵中任意两个点的距离必须大于某个值，限制了点阵密度的上限。现有的技术还没有一种较好的方法使构建的结构光在密度、均匀性、局部唯一性三种指标均具有良好性能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种基于确定性规则的结构光构建方法，使构建的结构光在密度、均匀性、局部唯一性三种指标同时具有良好性能。

本发明的目的之二在于提供一种基于确定性规则的结构光构建装置，使构建的结构光在密度、均匀性、局部唯一性三种指标同时具有良好性能。

本发明的目的之三在于提供一种处理终端，使构建的结构光在密度、均匀性、局部唯一性三种指标同时具有良好性能。

为实现上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：

基于确定性规则的结构光构建方法，包括以下步骤：

S1、在待生成光学图案区域内生成由等边三角形构成的网格；

S2、将所述待生成光学图案区域内的所有等边三角形的顶点作为元素按照指定排列顺序放进一个集合P中；

S3、将集合P中的每个元素进行偏移处理，并将每个偏移后的元素放进一个集合Q中，所述集合Q中的每个元素对应所述待生成光学图案区域内的光学点。

优选的，所述偏移处理包括以下步骤：

生成一个集合T，并为所述集合T中的元素指定排列顺序，所述集合T中的元素为二维单位向量，所述集合T的表达为T＝{(a,b)|(a+b*i)^n＝1}，其中，(a,b)为二维单位向量的表达，i为虚数单位，n为二维单位向量集合T中元素的数量；

遍历集合P中的元素，当遍历到集合P中的第k个元素时，将该第k个元素记为p，取集合T中的第m个元素，将该第m个元素记为t，m＝k％n，将偏移后的元素记为q，其中q＝p+t*r，r＝(s–d)/2,s为等边三角形的边长，d为所述待生成光学图案区域内指定的光学点之间的最小距离。

为实现上述目的之二，本发明所采用的技术方案如下：

基于确定性规则的结构光构建装置，包括以下模块：

网格生成模块，用于在待生成光学图案区域内生成由等边三角形构成的网格；

顶点处理模块，用于将所述待生成光学图案区域内的所有等边三角形的顶点作为元素按照指定排列顺序放进一个集合P中；

偏移处理模块，用于将集合P中的每个元素进行偏移处理，并将每个偏移后的元素放进一个集合Q中，所述集合Q中的每个元素对应所述待生成光学图案区域内的光学点。

优选的，所述偏移处理包括以下步骤：

生成一个集合T，并为所述集合T中的元素指定排列顺序，所述集合T中的元素为二维单位向量，所述集合T的表达为T＝{(a,b)|(a+b*i)^n＝1}，其中，(a,b)为二维单位向量的表达，i为虚数单位，n为二维单位向量集合T中元素的数量；

遍历集合P中的元素，当遍历到集合P中的第k个元素时，将该第k个元素记为p，取集合T中的第m个元素，将该第m个元素记为t，m＝k％n，将偏移后的元素记为q，其中q＝p+t*r，r＝(s–d)/2,s为等边三角形的边长，d为所述待生成光学图案区域内指定的光学点之间的最小距离。

为实现上述目的之三，本发明所采用的技术方案如下：

一种处理终端，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于执行所述程序指令，以执行以下步骤：

S1、在待生成光学图案区域内生成由等边三角形构成的网格；

S2、将所述待生成光学图案区域内的所有等边三角形的顶点作为元素按照指定排列顺序放进一个集合P中；

S3、将集合P中的每个元素进行偏移处理，并将每个偏移后的元素放进一个集合Q中，所述集合Q中的每个元素对应所述待生成光学图案区域内的光学点。

优选的，所述偏移处理包括以下步骤：

生成一个集合T，并为所述集合T中的元素指定排列顺序，所述集合T中的元素为二维单位向量，所述集合T的表达为T＝{(a,b)|(a+b*i)^n＝1}，其中，(a,b)为二维单位向量的表达，i为虚数单位，n为二维单位向量集合T中元素的数量；

遍历集合P中的元素，当遍历到集合P中的第k个元素时，将该第k个元素记为p，取集合T中的第m个元素，将该第m个元素记为t，m＝k％n，将偏移后的元素记为q，其中q＝p+t*r，r＝(s–d)/2,s为等边三角形的边长，d为所述待生成光学图案区域内指定的光学点之间的最小距离。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本方案利用了三角形组成的网格生成点阵的初始位置，保证了点阵的均匀性足够良好；通过调节三角形的边长可以直接控制点阵密度，使点阵密度具有可控性；在生成初始位置后，每个位置都加上了不同的微小偏移，保证了点阵的局部唯一性。

附图说明

图1为本发明的基于确定性规则的结构光构建方法流程图；

图2为本发明中由等边三角形构成的网格的结构示意图；

图3为本发明的基于确定性规则的结构光构建装置结构图；

图4为本发明的处理终端的结构图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

实施例1：

参考图1，本发明公开了一种基于确定性规则的结构光构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在待生成光学图案区域内生成由等边三角形构成的网格；

S2、将所述待生成光学图案区域内的所有等边三角形的顶点作为元素按照指定排列顺序放进一个集合P中；

S3、将集合P中的每个元素进行偏移处理，并将每个偏移后的元素放进一个集合Q中，所述集合Q中的每个元素对应所述待生成光学图案区域内的光学点。

其中，偏移处理包括以下步骤：

生成一个集合T，并为所述集合T中的元素指定排列顺序，所述集合T中的元素为二维单位向量，所述集合T的表达为T＝{(a,b)|(a+b*i)^n＝1}，其中，(a,b)为二维单位向量的表达，i为虚数单位，n为二维单位向量集合T中元素的数量；

遍历集合P中的元素，当遍历到集合P中的第k个元素时，将该第k个元素记为p，取集合T中的第m个元素，将该第m个元素记为t，m＝k％n，将偏移后的元素记为q，其中q＝p+t*r，r＝(s–d)/2,s为等边三角形的边长，d为所述待生成光学图案区域内指定的光学点之间的最小距离。

具体的，由等边三角形构成的网格如图2所示，构成的网格中每个三角形的顶点即为光学点阵的初始位置，从而保证了均匀性足够良好，而且在规定范围内可以通过调整三角形的边长来调整光学点阵的密度，同时保证均匀性不变，使构建的结构光的密度具有良好的可控性。

对光学点阵的初始位置，按照本方案中偏移处理中的规则进行偏移后可以使每个光学点产生不同的单位偏移，从而使偏移后的光学点阵具有良好的局部唯一性。

实施例2：

参考图3，本发明公开了一种基于确定性规则的结构光构建装置，包括以下模块：

网格生成模块，用于在待生成光学图案区域内生成由等边三角形构成的网格；

顶点处理模块，用于将所述待生成光学图案区域内的所有等边三角形的顶点作为元素按照指定排列顺序放进一个集合P中；

偏移处理模块，用于将集合P中的每个元素进行偏移处理，并将每个偏移后的元素放进一个集合Q中，所述集合Q中的每个元素对应所述待生成光学图案区域内的光学点。

优选的，所述偏移处理包括以下步骤：

生成一个集合T，并为所述集合T中的元素指定排列顺序，所述集合T中的元素为二维单位向量，所述集合T的表达为T＝{(a,b)|(a+b*i)^n＝1}，其中，(a,b)为二维单位向量的表达，i为虚数单位，n为二维单位向量集合T中元素的数量；

遍历集合P中的元素，当遍历到集合P中的第k个元素时，将该第k个元素记为p，取集合T中的第m个元素，将该第m个元素记为t，m＝k％n，将偏移后的元素记为q，其中q＝p+t*r，r＝(s–d)/2,s为等边三角形的边长，d为所述待生成光学图案区域内指定的光学点之间的最小距离。

实施例3：

参考图4，本发明公开了一种处理终端，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于执行所述程序指令，以执行以下步骤：

S1、在待生成光学图案区域内生成由等边三角形构成的网格；

S2、将所述待生成光学图案区域内的所有等边三角形的顶点作为元素按照指定排列顺序放进一个集合P中；

S3、将集合P中的每个元素进行偏移处理，并将每个偏移后的元素放进一个集合Q中，所述集合Q中的每个元素对应所述待生成光学图案区域内的光学点。

优选的，所述偏移处理包括以下步骤：

生成一个集合T，并为所述集合T中的元素指定排列顺序，所述集合T中的元素为二维单位向量，所述集合T的表达为T＝{(a,b)|(a+b*i)^n＝1}，其中，(a,b)为二维单位向量的表达，i为虚数单位，n为二维单位向量集合T中元素的数量；

遍历集合P中的元素，当遍历到集合P中的第k个元素时，将该第k个元素记为p，取集合T中的第m个元素，将该第m个元素记为t，m＝k％n，将偏移后的元素记为q，其中q＝p+t*r，r＝(s–d)/2,s为等边三角形的边长，d为所述待生成光学图案区域内指定的光学点之间的最小距离。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.基于确定性规则的结构光构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在待生成光学图案区域内生成由等边三角形构成的网格；

S2、将所述待生成光学图案区域内的所有等边三角形的顶点作为元素按照指定排列顺序放进一个集合P中；

S3、将集合P中的每个元素进行偏移处理，并将每个偏移后的元素放进一个集合Q中，所述集合Q中的每个元素对应所述待生成光学图案区域内的光学点；

生成一个集合T，并为所述集合T中的元素指定排列顺序，所述集合T中的元素为二维单位向量，所述集合T的表达为T＝{(a,b)|(a+b*i)^n＝1}，其中，(a,b)为二维单位向量的表达，i为虚数单位，n为二维单位向量集合T中元素的数量；

遍历集合P中的元素，当遍历到集合P中的第k个元素时，将该第k个元素记为p，取集合T中的第m个元素，将该第m个元素记为t，m＝k％n，将偏移后的元素记为q，其中q＝p+t*r，r＝(s–d)/2,s为等边三角形的边长，d为所述待生成光学图案区域内指定的光学点之间的最小距离。

2.基于确定性规则的结构光构建装置，其特征在于，包括以下模块：

网格生成模块，用于在待生成光学图案区域内生成由等边三角形构成的网格；

顶点处理模块，用于将所述待生成光学图案区域内的所有等边三角形的顶点作为元素按照指定排列顺序放进一个集合P中；

偏移处理模块，用于将集合P中的每个元素进行偏移处理，并将每个偏移后的元素放进一个集合Q中，所述集合Q中的每个元素对应所述待生成光学图案区域内的光学点；

所述偏移处理包括以下步骤：

生成一个集合T，并为所述集合T中的元素指定排列顺序，所述集合T中的元素为二维单位向量，所述集合T的表达为T＝{(a,b)|(a+b*i)^n＝1}，其中，(a,b)为二维单位向量的表达，i为虚数单位，n为二维单位向量集合T中元素的数量；

遍历集合P中的元素，当遍历到集合P中的第k个元素时，将该第k个元素记为p，取集合T中的第m个元素，将该第m个元素记为t，m＝k％n，将偏移后的元素记为q，其中q＝p+t*r，r＝(s–d)/2,s为等边三角形的边长，d为所述待生成光学图案区域内指定的光学点之间的最小距离。

3.一种处理终端，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于执行所述程序指令，以执行以下步骤：

S1、在待生成光学图案区域内生成由等边三角形构成的网格；

S2、将所述待生成光学图案区域内的所有等边三角形的顶点作为元素按照指定排列顺序放进一个集合P中；

S3、将集合P中的每个元素进行偏移处理，并将每个偏移后的元素放进一个集合Q中，所述集合Q中的每个元素对应所述待生成光学图案区域内的光学点；

所述偏移处理包括以下步骤：

生成一个集合T，并为所述集合T中的元素指定排列顺序，所述集合T中的元素为二维单位向量，所述集合T的表达为T＝{(a,b)|(a+b*i)^n＝1}，其中，(a,b)为二维单位向量的表达，i为虚数单位，n为二维单位向量集合T中元素的数量；

遍历集合P中的元素，当遍历到集合P中的第k个元素时，将该第k个元素记为p，取集合T中的第m个元素，将该第m个元素记为t，m＝k％n，将偏移后的元素记为q，其中q＝p+t*r，r＝(s–d)/2,s为等边三角形的边长，d为所述待生成光学图案区域内指定的光学点之间的最小距离。

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