三维重建方法及装置、系统与流程

技术特征：
1.一种三维重建方法，其特征在于，包括：获取第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像分别由不同的图像采集设备采集被投射到被测物体表面的码元图像得到的，所述码元图像中包含多个目标码元按照预设方向随机分布，所述目标码元为线段条纹；获取所述第一图像中每个码元的第一目标像素点，并在所述第二图像中逐一确定与所述第一目标像素点匹配的第二目标像素点，以完成匹配，在所述第一图像中的存在所述第一目标像素点未完成匹配的情况下，对未完成匹配的第一目标像素点进行二次匹配；至少依据预先确定的所述第一目标像素点在所述第一图像中的像素坐标和所述第二目标像素点在所述第二图像中的像素坐标确定所述第一目标像素点的三维坐标，以完成三维重建。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对未完成匹配的第一目标像素点进行二次匹配，包括：确定所述未完成匹配的第一目标像素点的第一周边预设面积区域内已完成匹配的所述第一目标像素点；确定所述已完成匹配的所述第一目标像素点的第二周边预设面积区域内所有码元所述第一目标像素点对应的光平面为第一光平面序列，其中，所述第一目标像素点包括：所述线段条纹的中点和所述线段条纹的特征点；确定所述未完成匹配的第一目标像素点在所述第一光平面序列中所有光平面中的三维坐标为候选三维坐标；确定所有候选三维坐标在所述第二图像中对应的像素点为候选像素点，并从候选像素点中确定所述未完成匹配的第一目标像素点匹配的所述第二目标像素点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从候选像素点中确定所述未完成匹配的第一目标像素点匹配的所述第二目标像素点，包括：确定每个所述候选像素点在所述第二图像中距离最近的第二目标像素点，并确定每个所述候选像素点与所述距离最近的第二目标像素点的距离为第一距离；将所述第一距离最小的所述候选像素点确定为第三目标像素点，并将与所述第三目标像素点距离最近的所述第二目标像素点确定为与所述未完成匹配的第二目标像素点匹配的所述第二目标像素点。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定已完成匹配的所述第一目标像素点的三维坐标；将所述已完成匹配的所述第一目标像素点的三维坐标代入到所述第一图像中所有码元对应的光平面方程中，得到残差参数；将残差参数最小的光平面方程对应的光平面确定为所述已完成匹配的所述第一目标像素点对应的光平面。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一图像中目标码元的长度通过以下方式确定，包括：在所述多个目标码元按照所述码元图像横轴方向随机分布的情况下，确定第一放大倍率和第二放大倍率；将所述第二放大倍率与所述第一放大倍率的比值乘以所述目标码元的长度最小值确
定为所述第一图像中目标码元的长度最小值；将所述第一图像的宽度的预设比例值确定所述第一图像中目标码元的长度最大值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先确定的码元图像中包含多个目标码元按照预设方向随机分布，所述目标码元为线段条纹，包括：基于所述目标码元的长度、所述目标码元的宽度、所述目标码元之间的间距和所述目标码元中心像素点的像素坐标确定所述目标码元所在的目标区域，其中，所述目标码元中心像素点的像素坐标在所述码元图像所在区域内随机生成的；遍历所述目标区域内的所有像素点，在所述目标区域中不存在所述目标码元的情况下，在所述目标区域生成所述目标码元，其中所述目标码元至少包括一条预设长度的线段和所述预设长度的线段对应的两个端点；在所述码元图像区域内的所有所述目标区域生成所述目标码元。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定所述第一图像中任一码元的第一邻域码元集合和所述所述第二图像中多个候选码元的多个第二邻域码元集合；确定所述多个第二邻域码元集合中的邻域码元与所述第一邻域码元集合中的邻域码元匹配的个数，将所述多个第二邻域码元集合中匹配的个数最多的第二邻域码元集合确定为目标第二邻域码元集合；将所述目标第二邻域码元集合对应的所述候选码元确定为与所述任一码元匹配的码元。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：依据所述目标码元的中心像素点坐标、所述目标码元的长度和所述目标码元的宽度确定所述目标码元所处的目标区域，所述目标区域中只存在一个所述目标码元。9.一种三维重建装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像分别由不同的图像采集设备采集被投射到被测物体表面的码元图像得到的，所述码元图像中包含多个目标码元按照预设方向随机分布，所述目标码元为线段条纹；匹配模块，用于获取所述第一图像中每个码元的第一目标像素点，并在所述第二图像中逐一确定与所述第一目标像素点匹配的第二目标像素点，以完成匹配；在所述第一图像中的存在所述第一目标像素点未完成匹配的情况下，对未完成匹配的第一目标像素点进行二次匹配；重建模块，用于至少依据预先确定的所述第一目标像素点在所述第一图像中的像素坐标和所述第二目标像素点在所述第二图像中的像素坐标确定所述第一目标像素点的三维坐标，以完成三维重建。10.一种三维重建系统，应用于三维重建方法，其特征在于，包括：至少两个图像采集设备、投影设备和第一处理器；所述投影设备用于将预先确定的码元图像投射到被测物体表面；所述至少两个图像采集模块用于从被测物体表面采集所述预先确定的码元图像得到第一图像和第二图像；第一处理器用于获取所述第一图像中每个码元的第一目标像素点，并在所述第二图像
中逐一确定与所述第一目标像素点匹配的第二目标像素点，以完成匹配；在所述第一图像中的存在所述第一目标像素点未完成匹配的情况下，对未完成匹配的第一目标像素点进行二次匹配；还用于至少依据预先确定的所述第一目标像素点在所述第一图像中的像素坐标和所述第二目标像素点在所述第二图像中的像素坐标确定所述第一目标像素点的三维坐标，以完成三维重建。11.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的三维重建方法。12.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至8中任意一项所述的三维重建方法。

技术总结
本申请公开了一种三维重建方法及装置、系统。其中，该方法包括：获取第一图像和第二图像，第一图像和第二图像分别由不同的图像采集设备采集被投射到被测物体表面的码元图像得到的，码元图像中包含多个目标码元按照预设方向随机分布，目标码元为线段条纹；获取第一图像中每个码元的第一目标像素点，并在第二图像中逐一确定与第一目标像素点匹配的第二目标像素点，以完成匹配；在第一图像中的存在第一目标像素点未完成匹配的情况下，对未完成匹配的第一目标像素点进行二次匹配；至少依据预先确定的第一目标像素点在第一图像中的像素坐标和第二目标像素点在第二图像中的像素坐标确定第一目标像素点的三维坐标，以完成三维重建。本申请解决了由于码元匹配的过程中匹配不完全造成三维重建结果准确性低的技术问题。完全造成三维重建结果准确性低的技术问题。完全造成三维重建结果准确性低的技术问题。


技术研发人员：陈瀚 赵晓波 张健 黄磊杰 马超
受保护的技术使用者：先临三维科技股份有限公司
技术研发日：2022.08.10
技术公布日：2022/11/15