一种VR超高清三维数字化建模系统技术方案

本发明专利技术涉及一种VR超高清三维数字化建模系统，包括使用至少一个相机来获取被建模物体移动的多个位置，每个位置均至少停顿1秒，在该建模物体的每个停顿位置由相机拍摄该位置的所在的场景至少一张图像，并对每个位置的照片进行位置编码，相机拍摄到的图像和相邻位置的图像至少部分重叠，且分配给每个位置相应场景的至少一个元素的像素的面密度，像素的面密度包括在垂直于相机光轴的平面上拍摄的图像面积与图像中高分辨率部分的像素数量的比值；为获取的每个位置选择至少一个对应图像中的至少一个高分辨率部分，构建通过高分辨率部分获取的每个场景的3D基本模型。本发明专利技术的优点：创建分辨率均匀的3D模型。建分辨率均匀的3D模型。

【技术实现步骤摘要】
一种VR超高清三维数字化建模系统


[0001]本专利技术涉及三维成像建模
，具体是指一种VR超高清三维数字化建模系统。

技术介绍

[0002]随着我国科学技术的不断发展，计算机技术的应用对我国各方面都产生了重大影响，尤其是在制造业方面。三维CAD技术在上个世纪至今在航空、电子要、汽车等制造业的应用越来越广泛。三维装配工艺模型技术不断地应用到制造业方面是科技发展和行业需求的必然结果。装配工艺设计在工艺设计方面十分重要，三维装配工艺设计中的三维建模是最为重要的技术阶段。
[0003]现有的三维数字化建模系统在于通过一个或多个设置在不同采集位置和或不同观察方向上的相机采集图像，然后从图像生成点云。虽然它能够以良好的分辨率渲染靠近相机的物体的细节，但另一方面，那些远离相机的物体以与它们相关联的较低分辨率再现。实际上，与由像素成像的对象的一部分的尺寸的倒数成比例的像素的分辨率随着相机和对象之间的距离的增加而降低。因此，对于给定的图像定义，定义为定义图像的像素的行数和列数，图像可以包括不同分辨率的像素，这取决于已获取图像的相机与要检测的一个或多个对象之间的距离，所以当显示3D数字模型时，用户可能会观察到为显示数字模型而生成的虚拟模型，存在视觉细节上像素偏差。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是解决上述问题，提供一种高清显示的VR超高清三维数字化建模系统。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种VR超高清三维数字化建模系统，包括使用至少一个相机来获取被建模物体移动的多个位置，每个位置均至少停顿1秒，在该建模物体的每个停顿位置由相机拍摄该位置的所在的场景至少一张图像，并对每个位置的照片进行位置编码，相机拍摄到的图像和相邻位置的图像至少部分重叠，且分配给每个位置相应场景的至少一个元素的像素的面密度，每个位置的图像中由高分辨率部分大于目标面密度的50％或大于80％，像素的面密度包括在垂直于相机光轴的平面上拍摄的图像面积与图像中高分辨率部分的像素数量的比值，目标面密度大于或等于50每平方毫米像素；为获取的每个位置选择至少一个对应图像中的至少一个高分辨率部分，构建通过高分辨率部分获取的每个场景的3D基本模型，并组装3D基本模型，以便在第一个和最后一个采集位置之间形成连续的3D数字模型。
[0006]进一步地，通过图像的相关性，在图像中识别与图像和至少部分重叠图像的另一图像共有的区域，另一图像通过在另一个采集位置的相机，计算设置在图像采集位置的相机的主物平面与对应的元素之间的距离在图像的公共区域上表示的场景，根据图像匹配算法，从而确定对应场景的元素的面密度，并且选择代表对应场景的元素的图像的一部分或
多个部分，目标面密度的大于50％或大于80％的面密度被分配给该部分。
[0007]进一步地，所述相机设有激光位移传感器，所述相机能够沿OXYZ坐标系3个坐标轴方向移动，建模物体能够绕X轴转动。
[0008]进一步地，所述相机的聚焦点的采集位置是相同的，。
[0009]进一步地，所述相机在建模物体移动期间获取图像的频率大于0.5Hz或大于24Hz。
[0010]进一步地，所述相机包括5个相机，每个相机沿与其他相机不同的视轴获取对应场景的图像，因此图像获得相同场景的重叠，相机在两个连续采集位置观察到的场景和对应的图像至少部分重叠，图像的重叠有助于场景的离散化，每个相机沿着与其他相机不同的聚焦点获取场景的对应图像，由此获得的相同场景的图像彼此重叠，促进了3D模型的构建，获取的图像可以更容易地相互关联。
[0011]采用以上结构后，本专利技术具有如下优点：本专利技术产品有利地形成获取位置图像的图像库，并且因此确保库的每个图像包括高分辨率部分，通过将其自身基于每个图像的高分辨率部分并且通过将以较低分辨率定义的忽略，创建分辨率均匀的3D模型，当显示3D模型时，在生成的模型后，虚拟移动的观察者可以看到各个部位相同分辨率的模型。
具体实施方式
[0012]下面对本专利技术做进一步的详细说明。
[0013]一种VR超高清三维数字化建模系统，包括使用至少一个相机来获取被建模物体移动的多个位置，每个位置均至少停顿1秒，在该建模物体的每个停顿位置由相机拍摄该位置的所在的场景至少一张图像，并对每个位置的照片进行位置编码，相机拍摄到的图像和相邻位置的图像至少部分重叠，且分配给每个位置相应场景的至少一个元素的像素的面密度，每个位置的图像中由高分辨率部分大于目标面密度的50％或大于80％，像素的面密度包括在垂直于相机光轴的平面上拍摄的图像面积与图像中高分辨率部分的像素数量的比值，目标面密度大于或等于50每平方毫米像素；为获取的每个位置选择至少一个对应图像中的至少一个高分辨率部分，构建通过高分辨率部分获取的每个场景的3D基本模型，并组装3D基本模型，以便在第一个和最后一个采集位置之间形成连续的3D数字模型。
[0014]通过图像的相关性，在图像中识别与图像和至少部分重叠图像的另一图像共有的区域，另一图像通过在另一个采集位置的相机，计算设置在图像采集位置的相机的主物平面与对应的元素之间的距离在图像的公共区域上表示的场景，根据图像匹配算法，从而确定对应场景的元素的面密度，并且选择代表对应场景的元素的图像的一部分或多个部分，目标面密度的大于50％或大于80％的面密度被分配给该部分。
[0015]所述相机设有激光位移传感器，所述相机能够沿OXYZ坐标系3个坐标轴方向移动，建模物体能够绕X轴转动。
[0016]所述相机的聚焦点的采集位置是相同的。
[0017]所述相机在建模物体移动期间获取图像的频率大于0.5Hz或大于24Hz。
[0018]所述相机包括5个相机，每个相机沿与其他相机不同的视轴获取对应场景的图像，因此图像获得相同场景的重叠。
[0019]本专利技术在具体实施时，本专利技术产品有利地形成获取位置图像的图像库，并且因此确保库的每个图像包括高分辨率部分，通过将其自身基于每个图像的高分辨率部分并且通
过将以较低分辨率定义的忽略，创建分辨率均匀的3D模型，当显示3D模型时，在生成的模型后，虚拟移动的观察者可以看到各个部位相同分辨率的模型。
[0020]相机在两个连续采集位置观察到的图像和对应的图像至少部分重叠，图像的重叠有助于场景的离散化，每个相机沿着与其他相机不同的聚焦点获取场景的对应图像，由此获得的相同场景的图像彼此重叠，促进了3D模型的构建，获取的图像可以更容易地相互关联。
[0021]对应图像中高分辨率部分的选择包括：在图像中识别，例如通过图像的相关性，对该图像和至少部分重叠该图像的另一图像共有的区域，相机在另一采集位置采集的另一幅图像，例如根据图像匹配算法，计算诸如设置在图像的获取位置处的相机的主物平面与在图像的公共区域上表示的相应场景的一个或多个元素之间的距离，以确定相应场景的一个或多个元素的面密度，以及选择代表相应场景的元素的图像的一部分或多个部分，向其分配大于目标面密度的50％，优选地大于80％的面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种VR超高清三维数字化建模系统，其特征在于：包括使用至少一个相机来获取被建模物体移动的多个位置，每个位置均至少停顿1秒，在该建模物体的每个停顿位置由相机拍摄该位置的所在的场景至少一张图像，并对每个位置的照片进行位置编码，相机拍摄到的图像和相邻位置的图像至少部分重叠，且分配给每个位置相应场景的至少一个元素的像素的面密度，每个位置的图像中由高分辨率部分大于目标面密度的50％或大于80％，像素的面密度包括在垂直于相机光轴的平面上拍摄的图像面积与图像中高分辨率部分的像素数量的比值，目标面密度大于或等于50每平方毫米像素；为获取的每个位置选择至少一个对应图像中的至少一个高分辨率部分，构建通过高分辨率部分获取的每个场景的3D基本模型，并组装3D基本模型，以便在第一个和最后一个采集位置之间形成连续的3D数字模型。2.根据权利要求1所述的一种VR超高清三维数字化建模系统，其特征在于：通过图像的相关性，在图像中识别与图像和至少部分重叠图像的另一图像共有的区域，另一图像通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕云，赵帅，
申请(专利权)人：南昌威爱信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：