【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于透明物体的三维建模方法、系统及标靶笔。
技术介绍
1、深度相机是一种能够捕捉场景中不同物体距离的相机。它不仅能够拍摄传统的彩色图像，还可以获取每个像素点距离相机的距离信息。这种距离信息通常以深度图像的形式呈现，其中每个像素都对应着场景中对应点的距离。深度相机的应用领域包括计算机视觉、虚拟现实、增强现实、自动驾驶等领域。
2、深度相机的功能和应用包括：
3、三维建模与扫描：深度相机可以用于快速创建物体或环境的三维模型。通过捕捉物体的深度信息，可以更准确地重建其三维形状，这在工业设计、文物保护、建筑等领域有广泛应用。
4、身体动作捕捉：深度相机可以用于捕捉人体动作，例如体育训练、健身指导、游戏开发等。这种技术可以实时追踪人体关节的位置和动作，从而实现更自然的人机交互。
5、虚拟试衣间：结合深度相机和增强现实技术，可以实现虚拟试衣间。顾客可以通过在屏幕上显示的虚拟图像上试穿服装，而无需实际穿上服装，这对于电子商务和零售行业具有重要意义。
6、医疗影像处理：深度相机可以用于医疗影像处理，例如辅助医生进行手术规划、监测病人的运动恢复情况等。通过结合深度信息和传统医学影像，可以提供更全面的诊断和治疗方案。
7、环境感知与机器人导航：深度相机可以帮助机器人感知周围环境，从而更精确地导航和执行任务。这在自动驾驶汽车、无人机、仓储机器人等领域具有重要应用价值。
8、安防监控：深度相机可以用于安防监控系统，实现更精准的人体识别和行为分析。结合深
9、由于现有在测量领域常用的方法无论是深度相机，还是激光雷达，原理虽有不同，但都是基于光当作“尺”来测量三维信息，透明或半透明物体会与光产生反射散射折射等现象，导致对于透明物体(如镜片)的测量效果不佳。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中三维扫描装置存在透明物体(如镜片)的测量效果不佳的缺陷，提供一种能够获取透明或半透明物体的三维信息，使透明物体的三维数据精度更高，且建模系统使用方便操作简单的用于透明物体的三维建模方法、系统及标靶笔。
2、本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
3、一种用于透明物体的三维建模方法，其特点在于，所述三维建模方法利用一三维建模系统获取透明物体的三维数据，所述三维建模系统包括一双目二维相机以及一标靶笔，所述标靶笔的笔尖设有接触传感器且笔身上设有若干标靶图形，所述三维建模方法包括：
4、利用接触传感器获取的接触信号获取标靶笔与透明物体的状态；
5、所述双目二维相机获取标靶笔与透明物体接触状态下的二维影像；
6、利用所述二维影像上的标靶图形以及标靶笔的实际参数获取标靶笔的接触点的三维坐标；
7、利用全部所述三维坐标获取所述透明物体的三维模型。
8、较佳地，所述三维建模方法包括：
9、拍摄所述标靶笔带有标靶图形的若干标定影像；
10、利用标定影像、标靶笔的实际参数以及标把图形的实际参数进行双目二维相机及标靶笔之间的参数标定。
11、较佳地，所述标靶笔上设有信号灯，所述接触传感器在与透明物体接触状态下被激活，所述信号灯用于在接触传感器激活后开启，所述三维建模方法包括：
12、所述接触传感器在激活后向控制端发送激活信号；
13、所述控制端获取激活信号后激活双目二维相机拍摄所述标靶笔以获取所述二维影像。
14、较佳地，所述标靶笔上设有信号灯，所述接触传感器在与透明物体接触状态下被激活，所述信号灯用于在接触传感器激活后开启，所述三维建模方法包括：
15、所述双目二维相机以预设间隔时间获取标靶笔与透明物体的影像集；
16、在所述影像集中识别二维影像中信号灯开启的影像作为所述二维影像。
17、较佳地，所述透明物体为镜片，所述利用全部所述三维坐标获取所述透明物体的三维模型，包括：
18、获取镜片一面的全部三维坐标；
19、对所述全部三维坐标进行拟合获取镜片所述面的三维曲面模型。
20、较佳地，所述三维建模方法包括：
21、利用透明物体的影像获取镜片边缘的三维边缘模型；
22、将三维边缘模型与两个面的三维曲面模型拼接获取镜片的三维模型。
23、较佳地，所述三维建模系统包括一深度相机，所述三维建模方法包括：
24、利用深度相机和彩色相机拍摄一透明物体获取一三维影像以及一平面影像；
25、通过分割算法对平面影像进行分割获取镜片边缘的二维分割区域；
26、利用深度相机与双目二维相机的已知空间关系获取三维影像和平面影像的映射关系；
27、利用所述映射关系在三维影像上获取镜片边缘的三维分割区域；
28、利用二维分割区域和三维分割区域推测镜片边缘的边缘数据；
29、利用所述边缘数据优化三维影像上镜片边缘的边缘模型。
30、将边缘模型与两个面的三维曲面模型拼接获取镜片的三维模型。
31、较佳地，所述三维建模方法包括：
32、利用所述空间关系获取三维影像和二维影像的转换公式作为三维影像和二维影像的映射关系，所述转换公式根据pix相机＝rc(rs*xyz+ts)*1/z以及xyz＝(rd*pix深度*d)获取，其中pix相机为二维影像像素位置，rc为彩色相机内参，rs+ts为相机外参，xyz目标对象的三维位置，rd为深度相机内参，pix深度为三维影像深度像素，d为深度，所述转换公式为pix相机＝rc*(rs*rd*pix深度*d+ts)*1/z。
33、本专利技术还提供一种用于透明物体的三维建模系统，其特征在于，所述三维建模系统利用如上所述的三维建模方法获取三维模型。
34、本专利技术还提供一种用于透明物体的标靶笔，其特点在于，所述标靶笔用于如上所述的三维建模系统。
35、本专利技术的积极进步效果在于：
36、本专利技术能够获取透明或半透明物体的三维信息，使透明物体的三维数据精度更高，且建模系统使用方便操作简单。
37、进一步地，本专利技术能够实现彩色影像和深度影响的数据融合，提高最终模型的精度和效果。
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1.一种用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述三维建模方法利用一三维建模系统获取透明物体的三维数据，所述三维建模系统包括一双目二维相机以及一标靶笔，所述标靶笔的笔尖设有接触传感器且笔身上设有若干标靶图形，所述三维建模方法包括：
2.如权利要求1所述的用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述三维建模方法包括：
3.如权利要求1所述的用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述标靶笔上设有信号灯，所述接触传感器在与透明物体接触状态下被激活，所述信号灯用于在接触传感器激活后开启，所述三维建模方法包括：
4.如权利要求1所述的用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述标靶笔上设有信号灯，所述接触传感器在与透明物体接触状态下被激活，所述信号灯用于在接触传感器激活后开启，所述三维建模方法包括：
5.如权利要求1所述的用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述透明物体为镜片，所述利用全部所述三维坐标获取所述透明物体的三维模型，包括：
6.如权利要求5所述的用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述三维建模方法包括：p>
7.如权利要求5所述的用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述三维建模系统包括一深度相机，所述三维建模方法包括：
8.如权利要求7所述的用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述三维建模方法包括：
9.一种用于透明物体的三维建模系统，其特征在于，所述三维建模系统利用如权利要求1至8中任意一项所述的三维建模方法获取三维模型。
10.一种用于透明物体的标靶笔，其特征在于，所述标靶笔用于如权利要求9所述的三维建模系统。
...【技术特征摘要】
1.一种用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述三维建模方法利用一三维建模系统获取透明物体的三维数据，所述三维建模系统包括一双目二维相机以及一标靶笔，所述标靶笔的笔尖设有接触传感器且笔身上设有若干标靶图形，所述三维建模方法包括：
2.如权利要求1所述的用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述三维建模方法包括：
3.如权利要求1所述的用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述标靶笔上设有信号灯，所述接触传感器在与透明物体接触状态下被激活，所述信号灯用于在接触传感器激活后开启，所述三维建模方法包括：
4.如权利要求1所述的用于透明物体的三维建模方法，其特征在于，所述标靶笔上设有信号灯，所述接触传感器在与透明物体接触状态下被激活，所述信号灯用于在接触传感器激活后开启，所述三维建模方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘华，程宏宇，李靖，
申请(专利权)人：上海青燕和示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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