一种基于深度摄像模组的三维重建方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术技术方案提供了一种基于深度摄像模组的三维重建方法及装置，涉及三维采集、重建领域。包括：通过至少一组深度摄像模组同时获取被摄物体的参考点信息，根据参考点信息进行拍摄进而得到三维点云数据集合；处理器获取被摄物体的三维测量数据，进而得到三维数据模型。对三维点云数据集合和三维数据模型进行复合得到被摄物体的贴图点云重建模型，并将其同时进行显示。本发明专利技术技术方案用以解决无法高效，实时的获取建筑复原模型的问题。

A Method and Device for 3D Reconstruction Based on Depth Camera Module

The technical scheme of the invention provides a three-dimensional reconstruction method and device based on a depth camera module, which relates to the field of three-dimensional acquisition and reconstruction. Including: at least one group of depth camera modules can simultaneously obtain the reference point information of the object, and then shoot according to the reference point information to get the three-dimensional point cloud data set; the processor can obtain the three-dimensional measurement data of the object, and then get the three-dimensional data model. The three-dimensional point cloud data set and the three-dimensional data model are combined to obtain the mapping point cloud reconstruction model of the object and display it simultaneously. The technical scheme of the invention is used to solve the problem that the building restoration model can not be obtained efficiently and in real time.

【技术实现步骤摘要】
一种基于深度摄像模组的三维重建方法及装置
本专利技术涉及三维采集、重建领域，尤其涉及一种基于深度摄像模组的三维重建方法及装置。
技术介绍
古建筑经历了数千年发展，形成了独特而稳定的建筑体系。在保护古建筑的工作中，离不开对古建筑的修缮以及重建。中国古代建筑，外形古朴、华美，但形制结构非常复杂。一座单体建筑，往往由成千上万个构件组成，木构件之间通常是榫卯交接；其屋面曲线除多呈抛物线外，还常有很多种兽形饰件，这就使从古建图纸的绘制到三维模型重建都有很大的难度。古建筑修缮重建的传统方法是利用二维图纸，实体建筑由技术人员手工量测后，将古建筑的各种信息绘制、记录、归纳成集。这种方法不仅耗时耗力，而且精确度较低，缺乏将记录的建筑信息直观表达的能力。古建筑修缮重建，首先就是需要原始资料，所以古建筑测绘成为建筑保护的重中之重。目前，在修缮和重建也运用一些先进的测绘技术为古建筑保护提供快速、高质量的原始资料，比如：近景摄影测量和三维激光扫描技术。近景摄影测量系统的作业方式是：对被拍摄物体的周围环境进行考察，采用高分辨率的双数码相机平行同轴拍摄，在保证重叠度和交会角等条件下，对测量对象拍摄大量影像。采用摄影全站仪系统测量极少数的像控点，作为以影像进行摄影测量的初始数据。经过测量的室外作业后，还要通过室内作业处理图像数据，通过对大量图像的数据分析得到建筑复原模型。三维激光扫描系统主要由三维激光扫描仪和系统软件组成，三维激光扫描仪获取近距离静态物体的空间三维坐标，建立三维立体模型。同时，数码相机在扫描同时进行连续跟拍，与其相应的系统软件对三维立体模型和数码照片进行进一步的分析、数据处理，得到建筑复原模型。以上方法均需要先进行室外作业获取数据，再进行室内作业对数据进行处理，通过大量作业后的到建筑复原模型，在这过程中，耗费的非常多的人力物力，同时效率不高。由于不能实时验证获取的数据是否有效，经常会出现数码照片或者扫描数据不合格的问题，导致了无法一次得到模型结果，需要二次甚至三次的重复工作的问题。所以，无法高效，实时的获取建筑复原模型成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于深度摄像模组的三维重建方法及装置，用以解决无法高效，实时的获取建筑复原模型的问题。为实现上述目的，本专利技术技术方案提供了一种基于深度摄像模组的三维重建方法，所述方法包括：至少一组深度摄像模组同时获取被摄物体的参考点信息，根据参考点信息对被摄物体进行拍摄，获取被摄物体信息，对被摄物体信息进行数据处理得到被摄物体的三维点云数据集合；与至少一组深度摄像模组分别对应的处理器获取被摄物体的三维测量数据，并对三维测量数据进行数据处理得到被摄物体的三维数据模型；处理器将所述三维点云数据集合和三维数据模型进行数据复合得到被摄物体的贴图点云重建模型，并同时将贴图点云重建模型进行显示；其中，所述一组深度摄像模组含有至少两个图像获取装置。作为上述技术方案的优选，在获取三维点云数据集合之前，所述方法包括：选取被摄物体，根据被摄物体的特征确定基线长度；根据基线长度设置被摄物体的参考点，根据参考点对被摄物体进行拍摄，得到拍摄结果，此结果为参考点信息；其中，所述被摄物体的特征是在选取被摄物体时获取的。作为上述技术方案的优选，所述方法包括：对三维测量数据进行数据建立，得到被摄物体的初始物体；对初始物体进行持续数据跟踪，得到三维数据模型。作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：对初始物体进行跟踪线程数据处理，得到线程数据结果；同时，对初始物体进行建图线程数据处理，得到建图线程数据结果；将线程数据结果和建图线程数据结果进行整合，得到三维数据模型。作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：处理器对三维点云数据集合与三维数据模型进行匹配，得到匹配结果；处理器根据匹配结果，将三维点云数据集合与三维数据模型进行数据对应，得到对应结果；处理器根据对应结果，将三维点云数据集合数据贴合在三维数据模型上，得到被摄物体的贴图点云重建模型；处理器将得到的贴图点云重建模型同时进行显示。本专利技术技术方案还提供了一种基于深度摄像模组的三维重建装置，所述装置包括：三维点云数据集合获取单元，用于至少一组深度摄像模组同时获取被摄物体的参考点信息，根据参考点信息对被摄物体进行拍摄，获取被摄物体信息，对被摄物体信息进行数据处理得到被摄物体的三维点云数据集合；三维数据模型获取单元，用于与至少一组深度摄像模组分别对应的处理器获取被摄物体的三维测量数据，并对三维测量数据进行数据处理得到被摄物体的三维数据模型；重建模型获取单元，用于述三维点云数据集合获取单元获取的三维点云数据集合和三维数据模型获取单元获取的三维数据模型进行数据复合得到被摄物体的贴图点云重建模型；显示单元，用于，当重建模型获取单元获取了贴图点云重建模型，同时在屏幕上对贴图点云重建模型进行显示；其中，所述一组深度摄像模组含有至少两个图像获取装置。作为上述技术方案的优选，在所述三维点云数据集合获取单元之前，包括：基线确定单元，用于选取被摄物体，根据被摄物体的特征确定基线长度；设置单元，用于根据基线确定单元确定的基线长度设置被摄物体参考点，根据参考点对被摄物体进行拍摄，得到拍摄结果，扫描结果为参考点信息；其中，所述被摄物体的特征是在选取被摄物体时获取的。作为上述技术方案的优选，所述装置，包括：初始物体建立模块，用于对被摄物体的三维测量数据进行数据建立，得到被摄物体的初始物体；三维数据模型模块，用于对初始物体建立模块建立得到的初始物体进行持续数据跟踪，从而得到被摄物体的三维数据模型。作为上述技术方案的优选，所述装置，包括：跟踪线程模块，用于对被摄物体的初始物体进行跟踪线程数据处理，得到跟踪线程数据结果；建图线程模块，用于与跟踪线程模块同时对初始物体进行建图线程数据处理，得到建图线程数据结果；模型整合模块，用于将跟踪线程模块跟踪得到的跟踪线程数据结果和建图线程模块建图得到的建图线程数据结果进行模型整合，得到被摄物体的三维数据模型。作为上述技术方案的优选，所述装置，还包括：匹配模块，用于对三维点云数据集合获取单元获取的三维点云数据集合与三维数据模型获取单元获取的三维数据模型进行匹配，得到匹配结果；数据对应模块，用于根据匹配模块得到的匹配结果，将三维点云数据集合与三维数据模型进行数据对应，得到对应结果；数据贴合模块，用于根据数据对应模块得到的对应结果，将三维点云数据集合中的数据贴合在三维数据模型上，得到被摄物体的贴图点云重建模型。本专利技术技术方案提供了一种基于深度摄像模组的三维重建方法，通过至少一组深度摄像模组同时获取被摄物体的参考点信息，根据参考点信息对被摄物体进行拍摄，对拍摄结果进行进行数据处理得到三维点云数据集合；同时，与深度摄像模组分别对应的处理器获取被摄物体的三维测量数据，并对其进行数据处理得到三维数据模型。处理器将三维点云数据集合和三维数据模型进行数据复合得到所述被摄物体的贴图点云重建模型，并将所述贴图点云重建模型同时进行显示。本专利技术技术方案还提供了一种基于深度摄像模组的三维重建装置，包括：三维点云数据集合获取单元，用于至少一组深度摄像模组同时获取被摄物体的参考点信息，根据参考点信息对被摄物体进行拍摄并对拍摄结果进行数据处理得到被摄物体的三维点云数据集合；三维数据模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于深度摄像模组的三维重建方法，其特征在于，所述方法包括：至少一组深度摄像模组同时获取被摄物体的参考点信息，根据所述参考点信息对所述被摄物体进行拍摄，获取被摄物体信息，对所述被摄物体信息进行数据处理得到所述被摄物体的三维点云数据集合；与所述至少一组深度摄像模组分别对应的处理器获取所述被摄物体的三维测量数据，并对所述三维测量数据进行数据处理得到所述被摄物体的三维数据模型；所述处理器将所述三维点云数据集合和所述三维数据模型进行数据复合得到所述被摄物体的贴图点云重建模型，并将所述贴图点云重建模型同时进行显示；其中，所述一组深度摄像模组含有至少两个图像获取装置。

【技术特征摘要】
1.一种基于深度摄像模组的三维重建方法，其特征在于，所述方法包括：至少一组深度摄像模组同时获取被摄物体的参考点信息，根据所述参考点信息对所述被摄物体进行拍摄，获取被摄物体信息，对所述被摄物体信息进行数据处理得到所述被摄物体的三维点云数据集合；与所述至少一组深度摄像模组分别对应的处理器获取所述被摄物体的三维测量数据，并对所述三维测量数据进行数据处理得到所述被摄物体的三维数据模型；所述处理器将所述三维点云数据集合和所述三维数据模型进行数据复合得到所述被摄物体的贴图点云重建模型，并将所述贴图点云重建模型同时进行显示；其中，所述一组深度摄像模组含有至少两个图像获取装置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一组深度摄像模组同时获取被摄物体的参考点信息，根据所述参考点信息对所述被摄物体进行拍摄，获取被摄物体信息，对所述被摄物体信息进行数据处理得到所述被摄物体的三维点云数据集合，之前包括：选取被摄物体，根据所述被摄物体的特征确定基线长度；根据所述基线长度设置所述被摄物体的参考点，根据所述参考点对所述被摄物体进行拍摄，得到拍摄结果，所述拍摄结果为所述参考点信息；其中，所述被摄物体的特征是在选取被摄物体时获取的。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与所述至少一组深度摄像模组分别对应的处理器获取所述被摄物体的三维测量数据，并对所述三维测量数据进行数据处理得到所述被摄物体的三维数据模型，包括：对所述三维测量数据进行数据建立，得到所述被摄物体的初始物体；对所述初始物体进行持续数据跟踪，得到所述三维数据模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述初始物体进行持续数据跟踪，得到所述三维数据模型，包括：对所述初始物体进行跟踪线程数据处理，得到跟踪线程数据结果；同时，对所述初始物体进行建图线程数据处理，得到建图线程数据结果；将所述线程数据结果和所述建图线程数据结果进行整合，得到所述三维数据模型。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理器将所述三维点云数据集合和所述三维数据模型进行数据复合得到所述被摄物体的贴图点云重建模型，并将所述贴图点云重建模型同时进行显示，包括：所述处理器对所述三维点云数据集合与所述三维数据模型进行匹配，得到匹配结果；所述处理器根据所述匹配结果，将所述三维点云数据集合与所述三维数据模型进行数据对应，得到对应结果；所述处理器根据所述对应结果，将所述三维点云数据集合中的数据贴合在所述三维数据模型上，得到所述被摄物体的贴图点云重建模型；所述处理器将得到的所述贴图点云重建模型同时进行显示。6.一种基于深度摄像模组的三维重建装置，其特征在于，所述装置包括：三维点云数...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜晶，范懿文，陈清甫，张弦，
申请(专利权)人：幻视互动北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11