[发明专利]一种物体表面纹理重建方法、终端设备及系统

权利要求书

1.一种物体表面纹理重建方法，其特征在于，应用于终端设备，包括：

获取被测物体的灰度条纹图像及彩色图像，所述灰度条纹图像为黑白相机拍摄的被测物体表面条纹的图像，所述被测物体表面条纹为由激光器发射的激光照射形成的条纹；

提取所述灰度条纹图像的条纹中心数据点，并将所述条纹中心数据点由所述黑白相机的像素坐标系转换至运动坐标系下；

对所述运动坐标系下的条纹中心数据点进行三角剖分，确定所述被测物体的初始几何纹理模型；

对所述初始几何纹理模型中的条纹中心数据点进行插值，得到所述被测物体的三维几何纹理模型；

将所述三维几何纹理模型由所述运动坐标系转换至彩色相机的像素坐标系下，并根据所述彩色图像为所述三维几何纹理模型进行色彩纹理重建。

2.如权利要求1所述的物体表面纹理重建方法，其特征在于，在所述获取被测物体的灰度条纹图像及彩色图像之前，还包括：

分别获取所述黑白相机及所述彩色相机采集的标定板在至少一个位姿下的黑白标定图像及彩色标定图像；

根据同一位姿下的黑白标定图像及彩色标定图像，分别对所述黑白相机和所述彩色相机进行标定，得到所述黑白相机的标定参数和所述彩色相机的标定参数，以及确定所述黑白相机坐标系和所述彩色相机坐标系之间的转换矩阵；

选取第一位姿对应的黑白标定图像中的任两个标定板圆心数据点作为第一数据点；并获取各个第一数据点在所述黑白相机坐标系下对应的标定板圆心坐标；

选取第二位姿对应的黑白标定图像中的任一标定板圆心数据点作为第二数据点；并获取第二数据点在所述黑白相机坐标系下对应的标定板圆心坐标；

根据两个第一数据点对应的标定板圆心坐标及所述第二数据点对应的标定板圆心坐标，在所述黑白相机坐标系下建立运动坐标系，并得到所述黑白相机坐标系和所述运动坐标系之间的转换矩阵。

3.如权利要求2所述的物体表面纹理重建方法，其特征在于，在所述获取被测物体的灰度条纹图像及彩色图像之前，还包括：

获取所述黑白相机采集的所述标定板在至少两个高度位置对应的黑白标定图像；

获取各个高度位置对应的黑白标定图像中条纹中心数据点在所述黑白相机坐标系下对应的坐标；

根据各个高度位置对应的黑白标定图像中条纹中心数据点在所述黑白相机坐标系下的坐标，对激光平面进行拟合，得到激光平面方程。

4.如权利要求3所述的物体表面纹理重建方法，其特征在于，所述将所述灰度条纹图像的条纹中心数据点由黑白相机像素坐标系转换至运动坐标系下，包括：

根据所述黑白相机的标定参数以及所述激光平面方程，将所述灰度条纹图像的条纹中心数据点由所述黑白相机的像素坐标系转换至所述黑白相机坐标系下；

根据所述黑白相机坐标系和所述运动坐标系之间的转换矩阵，将条纹中心数据点由所述黑白相机坐标系转换至所述运动坐标系。

5.如权利要求1所述的物体表面纹理重建方法，其特征在于，所述对所述初始几何纹理模型中的条纹中心数据点进行插值，得到所述被测物体的三维几何纹理模型，包括：

选取所述灰度条纹图像中的任一行像素点作为第一行像素点；

将所述第一行像素点由所述像素坐标系转换至所述运动坐标系；

根据所述运动坐标系下所述第一行像素点对应的坐标，确定所述第一行像素点中两两像素点之间的第一距离，所述第一距离为x轴方向上的距离；

对所述第一行像素点中两两像素点之间的第一距离求平均，得到插值间隔；

根据所述插值间隔对所述初始几何纹理模型中的条纹中心数据点进行插值，得到所述被测物体的三维几何纹理模型。