[发明专利]一种三维重建方法及装置

权利要求书

1.一种三维重建方法，其特征在于，包括：

通过投影装置将预设条纹图投射到目标物体上，以产生调制后的变形条纹图；

获取所述变形条纹图，并计算所述变形条纹图的相位信息；

根据所述相位信息和预先构建的点云查找表，计算所述目标物体的三维点云数据；其中，

所述变形条纹图的表示公式为：

其中，表示所述变形条纹图上坐标为(x^c，y^c)的点处的水平方向扫描的图像亮度，表示所述变形条纹图上坐标为(x^c，y^c)的点处的垂直方向扫描的图像亮度，A^x表示所述变形条纹图上坐标为(x^c，y^c)的点处的水平方向的调制分量，A^y表示所述变形条纹图上坐标为(x^c，y^c)的点处的垂直方向的调制分量，Φ^x表示所述变形条纹图上坐标为(x^c，y^c)的点处的水平相位，Φ^y表示所述变形条纹图上坐标为(x^c，y^c)的点处的垂直相位，n表示所述变形条纹图的序号索引，N表示所述变形条纹图的总数量；

所述相位信息包括Φ^x和Φ^y；

计算Φ^x和Φ^y的计算公式为：

2.根据权利要求1所述的三维重建方法，其特征在于，在所述通过投影装置将预设条纹图投射到目标物体上，以产生调制后的变形条纹图之前，还包括：

通过摄像装置获取用于构建点云查找表的扫描图片；

获取所述摄像装置对应的摄像装置校准矩阵和所述投影装置对应的投影装置校准矩阵；

计算所述扫描图片上每个坐标点对应的极线方程；

根据所述摄像装置校准矩阵、所述投影装置校准矩阵和所述每个坐标点对应的极线方程构建所述点云查找表。

3.根据权利要求1所述的三维重建方法，其特征在于，根据所述相位信息和预先构建的点云查找表，计算所述目标物体的三维点云数据，包括：

根据所述相位信息计算投影空间坐标，并根据所述变形条纹图中各个点的二维坐标和预先构建的点云查找表，确定每个所述二维坐标对应的点云查找变量；

根据每个所述二维坐标对应的所述点云查找变量和所述投影空间坐标计算每个所述二维坐标对应的三维坐标；

根据所有所述二维坐标对应的三维坐标，得到所述目标物体的三维点云数据。

4.根据权利要求3所述的三维重建方法，其特征在于，所述点云查找表的计算公式为：

其中，和均为所述点云查找变量，(X^w，Y^w，Z^w)^T是所述变形条纹图上坐标为(x^c，y^c)的点的三维坐标的转置，(x^p，y^p)是所述投影空间坐标。

5.根据权利要求4所述的三维重建方法，其特征在于，所述计算每个所述二维坐标对应的三维坐标的计算公式为：