运动目标的三维重建方法、装置、存储介质和电子设备

本发明涉及三维，尤其涉及一种运动目标的三维重建方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术：

1、线激光视觉测量系统由于具有高适应性、高精度和低成本的特性，被广泛应用于多种场景，如铁路交通监控、医学成像、机器人技术和工业生产。相关技术中，线激光视觉测量系统通常包括一个相机、一个激光投影仪和一个机械扫描平台。其中，激光投影仪输出的线激光，将线激光条纹投射到目标物体的表面，相机通过拍摄捕捉带有激光条纹的目标物体图像，然后通过三角测量法进行处理，获得目标物体的三维(3d)信息。通过机械扫描平台移动激光条纹或目标物体，可以获取目标物体不同位置的三维信息，从而完成目标物体的3d重建，得到完整的三维模型。

2、但该线激光视觉测量系统，在进行3d重建时，主要依赖于机械扫描平台驱动激光投影仪输出的线激光或者目标物体，以实现目标物体的扫描和重建。例如，通过机械扫描平台移动被扫描的目标物体，或者，通过机械扫描平台的机械臂或云台驱动激光投影仪，利用激光投影仪的振镜系统驱动激光的条纹光束等，只能完成静止目标物体的三维重建，不能实现对运动的目标物体的三维重建。

3、由于运动目标物体的三维重建在工业在线检测、机器人抓取导航、运动分析等领域都有广泛的应用。因而，实现对运动目标物体的三维重建，是一个亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种运动目标的三维重建方法、装置、存储介质和电子设备。

2、具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

3、根据本发明的第一方面，提供一种运动目标的三维重建方法，运动目标的三维重建方法包括：

4、构建用于运动目标追踪与三维重建的激光3d重建系统，所述激光3d重建系统包括：主动追踪子系统、动态相机子系统、动态激光子系统，其中，主动追踪子系统包括：第一振镜组件及第一相机，动态相机子系统包括：第二振镜组件及第二相机，动态激光子系统包括：第三振镜组件及激光器；

5、控制所述第一振镜组件追踪所述运动目标，以使所述第一相机对所述运动目标进行拍摄获取的目标图像中，所述运动目标位于所述目标图像的中心，获取所述第一振镜组件的振镜电压；

6、依据所述第一振镜组件的振镜电压及所述主动追踪子系统与动态相机子系统之间预先标定的第一电压转换矩阵，获取所述第二振镜组件的第一参数调节值，依据所述第一振镜组件的振镜电压及所述主动追踪子系统与动态激光子系统之间预先标定的第二电压转换矩阵，获取第三振镜组件的第二参数调节值；

7、依据所述第三振镜组件的第二参数调节值调节所述第三振镜组件的当前振镜电压，以使所述激光器输出的激光条纹扫描所述运动目标；

8、依据所述第二振镜组件的第一参数调节值调节所述第二振镜组件的当前电压，触发所述第二相机拍摄携带所述激光条纹的运动目标的运动目标激光图像，基于所述运动目标激光图像进行所述运动目标的三维重建。

9、根据本发明的第二方面，提供一种运动目标的三维重建装置，运动目标的三维重建装置包括：

10、系统构建模块，用于构建用于运动目标追踪与三维重建的激光3d重建系统，所述激光3d重建系统包括：主动追踪子系统、动态相机子系统、动态激光子系统，其中，主动追踪子系统包括：第一振镜组件及第一相机，动态相机子系统包括：第二振镜组件及第二相机，动态激光子系统包括：第三振镜组件及激光器；

11、电压获取模块，用于控制所述第一振镜组件追踪所述运动目标，以使所述第一相机对所述运动目标进行拍摄获取的目标图像中，所述运动目标位于所述目标图像的中心，获取所述第一振镜组件的振镜电压；

12、转换矩阵模块，用于依据所述第一振镜组件的振镜电压及所述主动追踪子系统与动态相机子系统之间预先标定的第一电压转换矩阵，获取所述第二振镜组件的第一参数调节值，依据所述第一振镜组件的振镜电压及所述主动追踪子系统与动态激光子系统之间预先标定的第二电压转换矩阵，获取第三振镜组件的第二参数调节值；

13、目标扫描模块，用于依据所述第三振镜组件的第二参数调节值调节所述第三振镜组件的当前振镜电压，以使所述激光器输出的激光条纹扫描所述运动目标；

14、三维重建模块，用于依据所述第二振镜组件的第一参数调节值调节所述第二振镜组件的当前电压，触发所述第二相机拍摄携带所述激光条纹的运动目标的运动目标激光图像，基于所述运动目标激光图像进行所述运动目标的三维重建。

15、根据本发明的第三方面，提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现第一方面的任意可能的实现方式中的运动目标的三维重建方法的步骤。

16、根据本发明的第四方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现第一方面的任意可能的实现方式中的运动目标的三维重建方法的步骤。

技术特征：

1.一种运动目标的三维重建方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的运动目标的三维重建方法，其特征在于，所述控制所述第一振镜组件追踪运动目标，以使所述第一相机对所述运动目标进行拍摄获取的目标图像中，所述运动目标位于所述目标图像的中心，包括：

3.根据权利要求2所述的运动目标的三维重建方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求1所述的运动目标的三维重建方法，其特征在于，利用下式计算所述控制电压：

5.根据权利要求1至4任一项所述的运动目标的三维重建方法，其特征在于，所述第一振镜组件的控制电压包括：第一振镜组件的水平第一镜片的水平振镜控制电压及旋转第一镜片的旋转振镜控制电压。

6.根据权利要求1至4任一项所述的运动目标的三维重建方法，其特征在于，所述主动追踪子系统的第一振镜组件的振镜电压与动态相机子系统的第二振镜组件的振镜电压满足下式：

7.根据权利要求1至4任一项所述的运动目标的三维重建方法，其特征在于，所述基于所述运动目标激光图像进行所述运动目标的三维重建，包括：

8.一种运动目标的三维重建装置，其特征在于，所述运动目标的三维重建装置包括：

9.一种存储介质，其特征在于，存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器运行时实现如权利要求1至7中任一项所述的运动目标的三维重建方法的步骤。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至7中任一项所述的运动目标的三维重建方法的步骤。

技术总结本发明涉及一种运动目标的三维重建方法、装置、存储介质和电子设备，包括：控制激光3D重建系统的第一振镜组件追踪运动目标使运动目标位于目标图像的中心的振镜电压；依据振镜电压及主动追踪子系统与动态相机子系统标定的第一电压转换矩阵，获取第二振镜组件的第一参数调节值，依据振镜电压及主动追踪子系统与动态激光子系统标定的第二电压转换矩阵，获取第三振镜组件的第二参数调节值；依据第二参数调节值调节第三振镜组件的当前振镜电压，以使激光器扫描运动目标；依据第一参数调节值调节第二振镜组件的当前电压，触发第二相机拍摄激光条纹的运动目标，基于运动目标激光图像进行运动目标的三维重建。可以实现对运动目标物体的三维重建。技术研发人员：陈梦娟,颜廷钰,顾庆毅,李志凯受保护的技术使用者：中国科学院自动化研究所技术研发日：技术公布日：2024/8/27