[发明专利]一种基于视觉和主动光学融合的三维目标欧式空间重建的测量系统

摘要

本发明一种基于视觉和主动光学融合的三维目标欧式空间重建的测量系统，包括单目视觉模块、测光测距模块、预处理模块、初始三维重建模块、SLAM位姿解算模块、精确3D重建模块以及相关的辅助机构。通过新方法建立单目视觉模块获取的图像序列与激光测距模块获得的单点距离信息的相互关系，计算得所观测目标各个特征点的空间三维信息，并通过迭代优化，最终获得目标精确地三维测量信息和目标的位置姿态信息。该系统的采用高速单目视觉系统及激光测距系统组合，在保证高帧频探测的基础上大大缓解了数据处理压力，尤其适合空间或水下运动目标观测。具有成像速度快；重建精度高；系统简单，体积、质量、功耗小等优点，非常适合空间和水下作业的机器人应用。

主权项

一种基于视觉和主动光学融合的三维目标欧式空间重建的测量系统，其特征在于：该系统由单目视觉模块、激光测距模块、预处理模块、初始三维重建模块、SLAM位姿解算模块、精确3D重建模块、固定支架、转台和标定板等机构组成，其中：所述的单目视觉系统面向目标，用于采集目标的图像序列；所述的激光测距模块与单目视觉模块大致同向放置，用于获取目标上任意一点的真实距离信息；所述的预处理模块集成于该系统内部，用于对单目视觉系统和激光测距系统所得数据进行预处理，为后续重建过程提供基础；所述的初始三维重建模块集成于该系统内部，用于处理上述的图像信息和点的距离信息，从而获得目标三维测量信息的初值；所述的SLAM位姿解算模块集成于该系统内部，采用改进的位姿结算算法，可以解算处目标物体实时的运动状态和位姿信息；所述的精确3D重建模块集成于该系统内部，该模块可实时更新三维模型的信息，保证三维重建的准确性。