(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211045717.9 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 新余学院 地址 338004 江西省新 余市高新区阳光大 道2666号 (72)发明人 傅思勇　 (74)专利代理 机构 陕西铭一知识产权代理有限 公司 61287 专利代理师 马歆甜 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 17/05(2011.01) G06V 10/75(2022.01) G06T 7/62(2017.01) G06T 5/50(2006.01) (54)发明名称 一种基于深度摄 像模组的三维重建装置 (57)摘要 本发明公开的属于三维重建技术领域， 具体 为一种基于深度摄像模组的三维重建装置， 包括 拍摄模组、 数据信息处理器、 云构建终端和三维 构件模组， 三维重建步骤为， 选取建筑， 拍摄模组 识别其建筑特征， 数据信息处理器根据建筑特征 确定基线长度， 并设置参考点， 摄像模组根据参 考点对建筑进行三维影像拍摄， 得到多组示图， 数据信息处理器根据视差算法， 对多组示图进行 数据处理得到一组示图， 数据信息处理器根据上 述示图得到建筑三维点云数据集合， 实现准实时 三维重建， 依据无人机图像快速生成目标区域的 三维地理环境， 相较于其他传统测绘时效性强， 并且适合机动侦察和区域监控等领域应用， 三维 重建高清晰特点， 无人机飞行高度可控、 图像分 辨率可调。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115393516 A 2022.11.25 CN 115393516 A 1.一种基于深度摄像模组的三维重建装置， 其特征在于， 包括： 拍摄模组、 数据信息处 理器、 云构建终端和三维构件 模组； 其中， 三维重建步骤为： S1、 选取建筑， 拍摄模组识别其建筑特 征； S2、 数据信息处 理器根据建筑特 征确定基线长度， 并设置参 考点； S3、 摄像模组根据参 考点对建筑进行三维影 像拍摄， 得到多组示图； S4、 数据信息处 理器根据视 差算法， 对多组示图进行 数据处理得到一组示图； S5、 数据信息处 理器根据上述 示图得到建筑三维点云数据集 合； 云构建终端， 用于执行利用图像的中GPS信息作为先验信息， 只对相邻的图像进行特征 匹配。 2.根据权利要求1所述的一种基于深度摄像模组的三维重建装置， 其特征在于， 所述拍 摄模组的拍摄步骤为； A1、 航拍区域划分； A2、 无人机按规划的航线拍摄图片， 并实时 回传图片； A3、 数据信息处 理器获取航拍图片； A4、 OpenMP多 线程处理机制， 对图片Resize， 提取图中的GP S信息。 3.根据权利要求1所述的一种基于深度摄像模组的三维重建装置， 其特征在于， 所述三 维重建步骤 还包括： S6、 摄像模组对建筑进行多角度扫描， 得到扫描结果； S7、 根据扫描结果， 进行 数据整合， 得到建筑三维测量数据； S8、 数据信息处 理器根据根据三维重构算法模型 得到建筑三维数据模型。 4.根据权利要求1所述的一种基于深度摄像模组的三维重建装置， 其特征在于， 所述三 维构件模组用于执行接收云构建模块 发送的稀疏点云， 并根据云数据构建处整个场景的三 维结构， 三 维场景构建模块包括图像模板生成子模块、 深度图融合子模块、 网格重 建与优化 子模块、 纹 理贴图子模块、 重建合并子模块； 图像模板生成子模块的输出作为深度图融合子模块的输入、 深度图融合子模块的输出 作为网格重 建与优化子模块的输入、 网格重建与优化子模块的输出作为纹理贴图子模块的 输入、 纹理贴图子模块的输出作为重建合并子模块的输入。 5.根据权利要求4所述的一种基于深度摄像模组的三维重建装置， 其特征在于， 所述云 构建终端 所包含的特征匹配子模块， 用于利用图像的中GPS信息作为先验信息， 只对相 邻的 图像进行特征匹配， 在匹配的过程中 ， 对于误匹配的情况， 采用随机抽样一致 (RandomSampleCo nsensus,RANSAC)算法来剔除误匹配的点。 6.根据权利要求1所述的一种基于深度摄像模组的三维重建装置， 其特征在于， 还包括 用于在拍摄前对光源进行 校准的光源校准模组； 其中， 光源校准模组包括拍摄环 节、 准备环 节和运算环节； D1、 拍摄环节下由拍摄模组拍摄， 获得图像信息， 在准备环节中， 将拍摄的图像信息进 行灰度化处 理， 运算环节获得误差系数 取最小值时的偏移坐标记为 最适坐标； D2、 运算环节结束后如果所述的检测步长大于2像素， 则将检测网格 中与最适坐标重合 的格点距离大于检测步长的格点删除， 将所述的检测步长减半 并在所述的检测网格中添加权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115393516 A 2新的格点； D3、 检测网格在添加了所述的格点后， 相邻格点的距离为检测步长， 检测网格面积不增 加， 且检测步长小于2像素， 则将所述的最 适坐标记为 最佳偏移坐标； D4、 控制器控制光源组内部的各个光源依次点亮， 并在每个光源点亮后控制拍摄模组 拍摄放置 于光源组与相机前 方模板， 获得的一组照片称为第一平面图像； D5、 以所述的第一平面图像所在平面为xy平面， 以第一平面图像左上角为原点建立三 维直角坐标系； 在图像处理器设置检测步长， 沿x,y轴方向建立平行于xy平面的检测网格， 相邻格点间 距为所述的检测步长， 所述的三维直角坐标系的z轴经过其中某一格点之一， 相机位置与所 述的检测网格共面， 并且所述的检测网格向z＝0平面的投影全部位于所述的第一平面图像 以内， 当满足上述数据后， 校准成功。 7.根据权利要求1所述的一种基于深度摄像模组的三维重建装置， 其特征在于， 所述云 构建终端与三维构件 模组之间通过 无线传输模组建立数据信息传输通道。 8.根据权利要求4所述的一种基于深度摄像模组的三维重建装置， 其特征在于， 所述的 特征匹配子模块， 采用快速层级哈希匹配方法对相邻图像之间进行特征匹配， 利用局部敏 感哈希将一个图像上的特征点映射成为一个哈希编 码， 在利用特征计算两幅图像之 间匹配 的时候， 对于第一幅图像上 的某个特征点， 搜索第二幅图像上和该特征点哈希编码的欧式 距离小于某个阈值的特 征点， 然后根据特 征描述符的相似性和比率测试确定最终的匹配。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115393516 A 3