[发明专利]一种物体的三维真实感重建方法、系统及电子设备

权利要求书

1.一种物体的三维真实感重建方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

利用三维扫描设备采集待重建物体的深度图像数据和纹理图像数据，利用所述深度图像数据建立所述待重建物体在世界坐标系下的几何模型，并将采集的所述纹理图像数据映射到所述几何模型上，得到所述待重建物体的三维纹理模型；

利用马尔科夫算法得到所述三维纹理模型的最优分割结果，并提取分割后各图像区域的边缘三角形；

对分割后的所述三维纹理模型的纹理接缝进行融合，重建所述待重建物体的真实感三维模型。

2.如权利要求1所述的物体的三维真实感重建方法，其特征在于，所述三维扫描设备包括：

投影仪，用于向所述待重建物体表面投影结构光；

置于所述投影仪一侧的黑白相机，用于采集所述待重建物体的所述深度图像数据；

置于所述投影仪另一侧的彩色相机，用于采集所述待重建物体的所述纹理图像数据。

3.如权利要求2所述的物体的三维真实感重建方法，其特征在于，利用所述深度图像数据建立所述待重建物体在世界坐标系下的几何模型的步骤包括：

所述投影仪向所述待重建物体表面投射结构光，之后所述黑白相机和彩色相机围绕所述待重建物体，从不同视角采集所述待重建物体的深度图像数据和纹理图像数据；

利用各局部坐标系之间的变换关系，将所述深度图像数据统一到世界坐标系下，得到不同采集视角下的所述待重建物体在所述世界坐标系下的空间三维点坐标；

对统一到所述世界坐标系下的所述深度图像数据进行融合和建模，并以建模后的三角形网格模型表达所述待重建物体，得到所述待重建物体在所述世界坐标系下的几何模型。

4.如权利要求2所述的物体的三维真实感重建方法，其特征在于，所述将采集的所述纹理图像数据映射到所述几何模型上，得到所述待重建物体的三维纹理模型的步骤包括：

利用平面标靶对所述彩色相机进行标定，并根据一已知标志点的空间坐标和对应的图像坐标对公式进行最小化优化求解，得到所述彩色相机的参数，其中，为所述已知标志点的实际图像坐标，为所述已知标志点在所述世界坐标空间坐标值X投影得到的理论图像坐标，(K,R,t,θ)为所述彩色相机的参数；

根据得到的所述彩色相机的参数，将所述彩色相机采集到的所述纹理图像数据映射到所述几何模型的相应区域，得到纹理面片，从而得到所述待重建物体的三维纹理模型。

5.如权利要求4所述的物体的三维真实感重建方法，其特征在于，所述对分割后的所述三维纹理模型的纹理接缝进行融合的步骤包括：

建立分割后的所述三维纹理模型中边缘三角形的三个顶点的向量、以及所述边缘三角形内部的采样点；

根据所述彩色相机的参数，将所述边缘三角形的三个顶点的向量投影到所述彩色相机采集到的纹理图像中，得到所述边缘三角形的有效纹理图；

利用均值法或复合权重法得到所述边缘三角形的三个顶点的向量在所述有效纹理图的颜色值，之后利用插值法计算所述采样点的颜色值。