一种数码相机移动拍摄三维重建方法

摘要

本发明涉及一种三维重建方法，属于计算机应用技术领域。一种数码相机移动拍摄三维重建方法，包括用于拍摄成像的数码照相机和需要进行三维重建的拍摄对象，其特征在于包括以下步骤：在数码照相机旁边设置有干涉光源，所述干涉光源包括光栅；内部参数标定；外部参数标定；拍摄后获取图像及图像处理；三维重建。本发明方法精度高，参数获取和数据转换均是基于像素点，因此精度非常高，运算速度快，重建效率高，可进行移动拍摄，克服了现在的重建方法对于一些大型或具有特殊形状的物体无法一次进行重建，只能进行拼接的缺陷，三维重建的精度和速度都大大提高，实现了三维重建技术的飞跃。

主权项

一种数码相机移动拍摄三维重建方法，包括用于拍摄成像的数码照相机和需要进行三维重建的拍摄对象，其特征在于包括以下步骤：（1）在数码照相机旁边设置有干涉光源，所述干涉光源包括光栅；（2）内部参数标定：在需要进行三维重建的拍摄对象处固定安放标定板，调节干涉光源与标定板相对位置，使标定板上光栅条影像清晰后固定所述干涉光源，再调节数码照相机位置，拍摄光栅条在标定板上的清晰影像，拍摄后分别测定和记录所述干涉光源和数码照相机在拍摄位置的像距值，固定干涉光源与数码照相机的位置和角度不变；（3）外部参数标定：根据镜头参数以及像距，计算数码照相机及干涉光源的焦距以及与拍摄对象的物距，然后对拍摄的标定板图像进行处理，提炼出一些不同视角所共有的特征信息，组织好相应特征信息的特征数据的映射关系，将这组有映射关系的数据与相应的焦距作为参数，选择确定一个参照坐标系，然后把不同视角的特征信息转换到所述参照坐标系中，利用光学成像原理和三角函数及透视投影原理，进行一系列的定标计算，计算出数码照相机CCD或干涉光源和参照坐标系的相对角度即x角度值、y角度值和z角度值，以及数码照相机及干涉光源相互之间的距离；（4）拍摄：移开标定板，干涉光源与数码照相机位置和角度不变，微调数码照相机，拍摄带有光栅条的对象的照片；（5）获取图像及图像处理：拍摄好的带有光栅条的对象的照片导入至电脑，然后对图像进行初步处理，主要包括对图像进行边缘处理和拐点处理，使图像边缘和拐点更易检测，利于后续图像的矢量化处理；（6）三维重建：将上述进行初步处理过的图像进行重建，主要包括图像 处理、矢量处理和三维处理，即将图像进行细化处理后进行矢量化，然后根据内部参数标定的像距值和外部参数标定的x角度值、y角度值和z角度值，及相互之间的距离在参照坐标系下对处理后的矢量化图像进行所有像素点的三维坐标计算，重建拍摄对象的三维图像。