[实用新型]三维模型重建系统以及用于该系统的环形图像采集装置

说明书

本实用新型提供了一种三维模型重建系统以及用于该系统的环形图像采集装置，所述系统包括：环形图像采集装置，包括环绕被拍摄对象的支撑设备和安装在支撑设备上的多个摄像头和多个三维扫描仪，被配置用于分别通过所述多个摄像头和所述多个三维扫描仪来采集被拍摄对象的目标图像数据，其中，所述目标图像数据包括由所述多个摄像头采集的二维图像数据和所述多个三维扫描仪采集的点云数据；中央处理设备，被配置用于控制所述环形图像采集装置对被拍摄对象的目标图像数据进行采集，并对采集得到的目标图像数据进行处理以完成三维模型的重建。本实用新型实现了对透明和高反光物体的三维模型的快速扫描和重建。

技术领域

本实用新型涉及三维模型重建技术领域，更具体地讲，涉及一种三维模型重建系统以及用于该系统的环形图像采集装置。

背景技术

随着三维建模技术的快速发展，三维模型重建成为三维建模技术中相对活跃的研究领域。三维模型重建包括主动式的“基于深度传感器的三维重建”和被动式的“基于图像的三维重建”，其中，基于深度传感器的三维重建是利用深度传感器发射激光，不受环境光照影响的特性，能够准确获取物体的深度信息(物体与传感器之间的距离)，为后续的模型重建提供有效帮助，基于图像的三维重建是利用摄像机拍摄物体表面反射的环境光，也就是常见的照片来重建模型。由于“基于深度传感器的三维重建”技术的深度传感器对物体色彩信息获取较弱，难以恢复物体的真实色彩，因此，基于图像的三维重建技术相对来说应用更为广泛，例如在文物数字化、虚拟现实系统、3D打印、影视游戏等众多领域中，且基于图像的三维重建技术具备处理周期短、自动化程度高、重建效果好等优点。

但是，现有技术中的基于图像的三维重建技术存在着一定的局限性，其中，在数据获取方面，该技术在拍摄目标图像数据时对光照条件的要求较高，对透明和高反光物体的目标图像数据进行拍摄时均会产生较大的误差，而影响数据处理使三维重建效果差。另外，在拍摄过程中，该技术还要求物体保持静止，且单一摄像头由于视角的限制也无法获取足够的图像数据。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提出了一种基于三维扫描仪和摄像头相结合的三维重建系统以及用于该系统的环形图像采集装置。

根据本实用新型的一方面，提供了一种三维模型重建系统，包括：环形图像采集装置，包括环绕被拍摄对象的支撑设备和安装在支撑设备上的多个摄像头和多个三维扫描仪，被配置用于分别通过所述多个摄像头和所述多个三维扫描仪来采集被拍摄对象的目标图像数据，其中，所述目标图像数据包括由所述多个摄像头采集的二维图像数据和所述多个三维扫描仪采集的点云数据；中央处理设备，被配置用于控制所述环形图像采集装置对被拍摄对象的目标图像数据进行采集，并对采集得到的目标图像数据进行处理以完成三维模型的重建。

优选地，所述支撑设备为360度环形放置的立体设备，所述多个三维扫描仪为多个拍照式三维扫描仪。

优选地，所述中央处理设备预先设置有用于所述多个摄像头的固定拍摄参数和用于三维模型重建的固定建模参数。

优选地，所述支撑设备为360度环形放置的多个柱体柜，其中，所述柱体柜面向被拍摄对象的一侧设有多个安装孔，所述多个摄像头分别安装在多个柱体柜内并透过对应的安装孔来采集被拍摄对象的二维图像数据，所述多个三维扫描仪安装在柱体柜的一侧和/或柱体柜与柱体柜之间来采集被拍摄对象的点云数据。

优选地，所述多个柱体柜包括至少一个可移动柱体柜，所述可移动柱体柜的底部设置有滑轮。

优选地，所述环形图像采集装置还包括照明设备、两个供电电源和稳压源，其中，所述照明设备安装在支撑设备上，被配置为多个灯管和/或多个灯泡，所述照明设备为所述多个摄像头和多个三维扫描仪进行目标图像数据的采集提供所需照明条件，所述两个供电电源分别有线连接所述照明设备以及所述多个摄像头和多个三维扫描仪，所述稳压源与两个供电电源有线连接。

优选地，所述环形图像采集装置与中央处理设备之间通过无线连接进行数据传输。