一种三维成像系统和方法与流程

文档序号:24938262发布日期:2021-05-04 11:30阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种三维成像系统,其特征在于,该系统包括,

待测物,

光场相机,用于拍摄所述待测物,获得所述待测物的光场图像,对所述待测物进行三维成像处理;

一个或者多个具有不同光谱光线的光源,用于当所述光场相机拍摄所述待测物时以不同光谱的光源照射所述待测物,使得所述光场相机获得所需的光场图像。

2.根据权利要求1所述的三维成像系统,其特征在于,所述光场相机对待测物的三维成像过程包括,

使用所述光场相机拍摄多张散焦柔光板,进行光场白图像校准,并且完成微透镜中心校准;

进行光场相机尺度校准,搭设一个或者多个不同光谱光源;

用光场相机在不同光谱光线下拍摄待测物,获取多张图像,将多张不同光谱图像进行融合,并处理得到多视角及深度图像,最终获得待测物的三维数据。

3.根据权利要求2所述的多光谱光场三维成像系统,其特征在于,对所述的待测物的三维成像方法具体包括步骤:

a1,调节所述光场相机的焦距和光圈,拍摄多张散焦柔光纯色校准板,获取光场相机白图像,

根据光场相机白图像计算得到去渐晕矩阵和光场相机微透镜亚像素级中心坐标矩阵;

a2,使用所述光场相机拍摄多张已知空间三维位置的圆点校准板,并建立从三维坐标到视差之间的光场数学模型,完成光场相机的尺度校准;

a3,将所述多光谱光源照射待测物体,获取待测物在多光谱光源下的拍摄图像;

a4,使用所述光场相机拍摄所述待测物体并进行光场多视角渲染及深度计算,获得光场多视角图像和光场深度图像;

a5,计算得到所述待测物的三维形状信息。

4.根据权利要求3所述的多光谱光场三维成像系统,其特征在于,步骤a1还包括,

调节光场相机主镜头和光圈,使光场相机的原始光场白图像的微透镜阵列恰好或近似于相切;

令光场相机拍摄多张散焦柔光纯色校准板图像,该校准板位于光场相机散焦处的光强均匀的纯色背景板,其中,

去渐晕矩阵为多张原始光场白图像w(u,v)进行平均化及归一化处理后的矩阵

光场相机微透镜亚像素级中心坐标矩阵是对光场白图像进行每个微透镜局部最大值处理后,迭代优化处理得到亚像素级微透镜中心坐标。

5.根据权利要求3所述的多光谱光场三维成像系统,其特征在于,步骤a2中所述的圆点校准板上各个圆点的三维坐标为已知,用光场相机拍摄该校准板后获得该校准板圆点的弥散程度及对应的视差值,进而拟合校准得到视差值和三维坐标的关系。

6.根据权利要求3所述的多光谱光场三维成像系统,其特征在于,步骤a3中多光谱光源的角度设置,使得多光谱光源光线能够将待测物体照射清楚,保证光场相机对所述的待测物体在多光谱光线下均能进行成像。

7.根据权利要求3所述的多光谱光场三维成像系统,其特征在于,步骤a4中光场相机拍摄到待测物体后进行光场多视角渲染得到光场多视角图像和光场视差图像,通过步骤a2中校准得到的视差及三维坐标的转化关系,将视差图像转化为深度图像。

8.根据权利要求3所述的多光谱光场三维成像系统,其特征在于,步骤a5基于尺度校准结果将深度图像进行三维映射,获取待测物体的三维点云信息。

9.一种三维成像系统,其特征在于,该系统包括,

待测物;

光场相机,用于拍摄所述待测物,获得所述待测物的光场图像;

光场图像处理器,与所述光场相机耦接,接收所述光场相机获得的所述待测物的光场图像,通过对光场图像的处理对所述待测物进行三维成像;

一个或者多个具有不同光谱光线的光源,用于当所述光场相机拍摄所述待测物时以不同光谱的光源照射所述待测物,使得所述光场相机获得所需的光场图像。

10.一种三维成像方法,其特征在于,包括以下步骤,

设置一个或者多个具有不同光谱光线的光源对待三维成像的待测物进行照射,

使用光场相机在经过设置的不同光谱光线光源照射下拍摄所述待测物,获得所述待测物的光场图像,

对所述光场图像进行处理,获得所述待测物的光场多视角图像和光场深度图像,计算得到所述待测物的三维形状数据,完成待测物的三维成像。


技术总结
一种三维成像系统,该系统包括,待测物,光场相机,用于拍摄所述待测物,获得所述待测物的光场图像,对所述待测物进行三维成像处理;一个或者多个具有不同光谱光线的光源,用于当所述光场相机拍摄所述待测物时以不同光谱的光源照射所述待测物,使得所述光场相机获得所需的光场图像。

技术研发人员:李浩天
受保护的技术使用者:奕目(上海)科技有限公司
技术研发日:2020.07.17
技术公布日:2021.05.04
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