[发明专利]一种由投影重建物体三维图像的方法

权利要求书

1.一种由投影重建物体三维图像的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立中心投影模型，先确定投影中心，再确定投影光线的空间结构和空间位置；

步骤2：获得各个摄像头内外参数的最优值；

步骤3：采用投影降维的方式，将计算空间从三维变为二维，计算三维重建方程的投影权重；

步骤4：采用代数迭代算法，由二维投影图像重建物体的三维图像。

2.根据权利要求1所述的一种由投影重建物体三维图像的方法，其特征在于，将拍摄物体投影图像的摄像头光心确定为所述投影中心。

3.根据权利要求1所述的一种由投影重建物体三维图像的方法，其特征在于，将所述投影光线的空间结构确定为楔形空间结构，所述投影光线的空间位置由所述投影中心的坐标与投影点的坐标唯一确定。

4.根据权利要求1所述的一种由投影重建物体三维图像的方法，其特征在于：步骤2包括以下分步骤：

步骤2-1：采用张正友标定算法获得参与拍摄的各个摄像头内外参数；

步骤2-2：将参与拍摄的各个摄像头的镜头光圈及曝光时间调成一致，拍摄某个三维物体的图像；

步骤2-3：将步骤2-2各个摄像头拍摄的图像提取图像质心，连接图像质心和摄像头光心的空间直线是质心投影线，通过摄像头内外参数计算质心投影线的空间方程；

步骤2-4：根据合适的约束条件，将步骤2-1获得的摄像头内外参数作为初始值，通过最大似然估计算法，得到摄像头内外参数的最优值。

5.根据权利要求4所述的一种由投影重建物体三维图像的方法，其特征在于，所述镜头光圈设为F＝1.4；所述曝光时间设为2ms。

6.根据权利要求4所述的一种由投影重建物体三维图像的方法，其特征在于，某个三维物体是指球体。

7.根据权利要求4所述的一种由投影重建物体三维图像的方法，其特征在于，所述约束条件是指：所有摄像头的质心投影线交于一点。

8.根据权利要求1所述的一种由投影重建物体三维图像的方法，其特征在于，步骤3包括以下分步骤：

步骤3-1：将重建三维图像划分成若干立方体格子，每个所述立方体格子尺寸相同且内部亮度值均匀；

步骤3-2：所述立方体格子投影到摄像头成像面上，得到投影多边形；

步骤3-3：所述立方体格子的投影权重是指所述投影多边形面积与像素面积之比；按此方法遍历所有立方体格子，得到投影权重矩阵。

9.根据权利要求8所述的一种由投影重建物体三维图像的方法，其特征在于，每个所述立方体格子的边长为0.1mm。