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[發明專利]基于DeBruijn序列的三維圖像重建方法及裝置有效

專利信息
申請號: 201710293917.9 申請日: 2017-04-28
公開(公告)號: CN107240135B 公開(公告)日: 2020-07-10
發明(設計)人: 劉曉利;王若曦;彭翔;蔡澤偉;湯其劍 申請(專利權)人: 深圳大學
主分類號: G06T9/00 分類號: G06T9/00
代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312 代理人: 王利彬
地址: 518000 廣東*** 國省代碼: 廣東;44
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 基于 debruijn 序列 三維 圖像 重建 方法 裝置
【權利要求書】:

1.一種基于DeBruijn序列的三維圖像重建方法,其特征在于,所述方法包括:

利用位移寄存器生成4元2級DeBruijn序列;

對所述DeBruijn序列進行二進制轉換處理得到二進制序列,并將所述二進制序列按順序依次填充于預設模板圖像中的灰色區域中,得到編碼模板圖像,其中,所述預設模板圖像為黑白相間的棋盤格圖案,所述灰色區域為所述棋盤格圖案中以每個角點為中心設置的區域,并且所述二進制序列中的碼字1使得所述灰色區域變成黑色,所述二進制序列中的碼字0使得所述灰色區域變成白色的;

將所述編碼模板圖像投影到物體表面后進行圖像采集,得到包含編碼模板圖像信息和物體信息的編碼圖像,對所述編碼圖像進行二值化處理,得到第一二值化圖像,其中,所述第一二值化圖像包括若干編碼特征點,每一個編碼特征點包括一個中心區域;

基于所述第一二值化圖像確定每一個編碼特征點的中心區域的位置信息;

基于所述第一二值化圖像及所述每一個中心區域的位置信息確定所述每一個編碼特征點的編碼值,并利用所述編碼值進行三維圖像重建。

2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述對所述DeBruijn序列進行二進制轉換處理得到二進制序列的步驟包括:

將所述DeBruijn序列中的每一個碼字轉換成上下分布的二進制數,并排列成上下兩行;

將排列成上下兩行的所有二進制數中的偶數列的二進制數進行上下位置換,得到所述二進制序列。

3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,每一個編碼特征點包括4個外圍區域,所述基于所述第一二值化圖像確定每一個編碼特征點的中心區域的位置信息的步驟包括:

對所述第一二值化圖像進行閉運算,并去除所述每一個編碼特征點的外圍區域,得到第二二值化圖像;

確定所述第二二值化圖像中的顏色為黑色的中心區域的位置信息;

將所述第一二值化圖像中的每一個像素進行黑白反轉處理,并對進行黑白反轉處理后的第一二值化圖像進行閉運算,去除所述每一個編碼特征點的外圍區域,得到第三二值化圖像;

確定所述第三二值化圖像中的顏色為黑色的中心區域的位置信息。

4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一二值化圖像及所述每一個中心區域的位置信息確定所述每一個編碼特征點的編碼值的步驟包括:

基于所述第一二值化圖像及當前中心區域的位置信息確定與所述當前中心區域的顏色相同的4個鄰近中心區域;

連接所述當前中心區域及所述4個鄰近中心區域,得到連線上的4個外圍區域;

計算所述4個外圍區域的灰度值,將所述4個外圍區域的灰度值作為所述當前中心區域所對應的編碼特征點的編碼值。

5.一種基于DeBruijn序列的三維圖像重建裝置,其特征在于,所述裝置包括:

生成模塊,用于利用位移寄存器生成4元2級DeBruijn序列;

轉換模塊,用于對所述DeBruijn序列進行二進制轉換處理得到二進制序列,并將所述二進制序列按順序依次填充于預設模板圖像中的灰色區域中,得到編碼模板圖像,其中,所述預設模板圖像為黑白相間的棋盤格圖案,所述灰色區域為所述棋盤格圖案中以每個角點為中心設置的區域,并且所述二進制序列中的碼字1使得所述灰色區域變成黑色,所述二進制序列中的碼字0使得所述灰色區域變成白色的;

采集模塊,用于將所述編碼模板圖像投影到物體表面后進行圖像采集,得到包含編碼模板圖像信息和物體信息的編碼圖像,對所述編碼圖像進行二值化處理,得到第一二值化圖像,其中,所述第一二值化圖像包括若干編碼特征點,每一個編碼特征點包括一個中心區域;

第一確定模塊,用于基于所述第一二值化圖像確定每一個編碼特征點的中心區域的位置信息;

第二確定模塊,用于基于所述第一二值化圖像及所述每一個中心區域的位置信息確定所述每一個編碼特征點的編碼值,并利用所述編碼值進行三維圖像重建。

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