[发明专利]一种三维轮廓重建方法及装置

权利要求书

1.一种三维轮廓重建方法，其特征在于，应用于三维轮廓重建系统中的数据处理设备，所述三维轮廓重建系统还包括点阵结构光发生装置及与所述数据处理设备通信连接的图像采集装置，所述方法包括：

获取所述图像采集装置采集到的待处理图像，其中，所述待处理图像为所述图像采集装置所采集的所述点阵结构光发生装置投射至待测路面的点阵结构光在所述待测路面所形成的光斑图像；

对所述待处理图像进行图像处理，利用预先建立的函数关系模型获得经过图像处理后的待处理图像的三维空间坐标信息，根据所述三维空间坐标信息获得所述待测路面的三维轮廓重建信息。

2.根据权利要求1所述的三维轮廓重建方法，其特征在于，所述函数关系模型通过以下步骤获得：

获取所述图像采集装置采集的标定图像，其中，所述标定图像为所述图像采集装置所采集的所述点阵结构光发生装置投射至标定板的点阵结构光在所述标定板所形成的光斑图像；

根据所述标定图像中光斑的像素坐标信息及投射在所述标定板的光斑的三维空间坐标信息建立函数关系模型。

3.根据权利要求2所述的三维轮廓重建方法，其特征在于，所述标定板上划设有坐标轴，所述根据所述标定图像中光斑的像素坐标信息及投射在所述标定板的光斑的三维空间坐标信息建立函数关系模型的步骤包括：

对照所述坐标轴获得投射在所述标定板的光斑在所述坐标轴上的第一标定坐标值；

获取所述图像采集装置距离所述标定板的距离值；

结合所述第一标定坐标值与所述距离值得到投射在所述标定板的光斑的三维空间坐标值；

对所述标定图像进行图像处理，获得所述标定图像中光斑的像素坐标值；

建立投射在所述标定板的光斑的三维空间坐标值与所述标定图像中光斑的像素坐标值之间的函数关系模型。

4.根据权利要求1所述的三维轮廓重建方法，其特征在于，所述对所述待处理图像进行图像处理，利用预先建立的函数关系模型获得经过图像处理后的待处理图像的三维空间坐标信息，根据所述三维空间坐标信息获得所述待测路面的三维轮廓重建信息的步骤包括：

提取所述待处理图像中的光斑的第一坐标值；

根据所述待处理图像中的光斑的第一坐标值和预先建立的函数关系模型得到所述待处理图像在三维空间的第二坐标值；

根据所述待处理图像在三维空间的第二坐标值进行三维空间曲面拟合，获得所述待测路面的三维轮廓重建信息。

5.根据权利要求4所述的三维轮廓重建方法，其特征在于，所述提取所述待处理图像中的光斑的第一坐标值的步骤包括：

对所述待处理图像进行阈值分割，以滤除所述待处理图像中包含的背景图像；

对阈值分割后的待处理图像进行边缘检测，以获得所述待处理图像中的光斑的外缘；

获得所述光斑的外缘内所包含的所有像素点的坐标，利用所述所有像素点的坐标计算出所述待处理图像的光斑的第一坐标值。

6.一种三维轮廓重建装置，其特征在于，应用于三维轮廓重建系统中的数据处理设备，所述三维轮廓重建系统还包括点阵结构光发生装置及与所述数据处理设备通信连接的图像采集装置，所述三维轮廓重建装置包括第一图像获取模块和图像处理模块：

所述第一图像获取模块，用于获取所述图像采集装置采集到的待处理图像，其中，所述待处理图像采集装置所采集的所述点阵结构光发生装置投射至待测路面的点阵结构光在所述待测路面所形成的光斑图像；

所述图像处理模块，用于对所述待处理图像进行图像处理，利用预先建立的函数关系模型获得经过图像处理后的待处理图像的三维空间坐标信息，根据所述三维空间坐标信息获得所述待测路面的三维轮廓重建信息。