[发明专利]一种旋转立体视觉的三维重建方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于计算机视觉的三维重建方法，尤其是一种用于旋转立体视觉的三维重建方法。该方法主要用于三维物体表面重构，具有广宽的应用范围，典型的包括制造工业中的工件检测、场景深度感知、反向工程、物体三维扫描等。

背景技术

三维重建是计算机视觉的一个重要任务。三维重建的任务是从物体的二维图像信息获取其三维空间信息。三维重建的应用非常广泛，如医学领域，公安领域，气象，工程技术等等。三维重建的一般方法是通过从不同方位所获取的物体图像信息及在两个方位上的摄像机投影矩阵来计算物体在给定空间的三维信息。但在对物体三维重建之前，先要获取摄像机的投影矩阵，即对摄像机进行标定。

如果想对物体完成整个外围轮廓的重建，必须通过摄像机获取物体在任一方位的图片信息。按照传统的三维重建算法，就必须对每个方位的摄像机进行标定，而每一次标定都是比较麻烦的。其存在的缺点：标定成本高，灵活性差。

发明内容

为了克服传统立体视觉的三维重建方法的标定成本高，灵活性差的不足，本发明提供一种能够大大降低标定次数、提高计算效率、降低成本且具有一定灵活性的旋转立体视觉的三维重建方法。以下方法中，假定摄像机内参数在整个过程中没有变化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种旋转立体视觉的三维重建方法，所述三维重建方法包括以下步骤：

1)、摄像机手工标定：设定世界坐标系的一根轴与旋转轴重合，一坐标平面平行于标定板平面，标定板平面平行于旋转轴；设定与旋转轴重合的轴为Y轴，与标定板平面平行的坐标平面为XOY平面，获取标定板上圆心点的世界坐标，在Z方向上移动标定板，获取空间中不在同一平面的多个点的世界坐标，设定空间点的世界坐标(X_w，Y_w，Z_W)，提取得到标定板上圆心的图像象素坐标值(μ，v)，点的世界坐标和图像坐标存在如下关系：

Zcuv1=M·XwYwZw1=m11m12m13m14m21m22m23m24m31m32m33m34·XwYwZw1---(1)]]>