双目三维重构装置及其三维重构方法以及一种安卓应用
【专利摘要】双目三维重构装置及其三维重构方法以及一种安卓应用，该装置用于安卓移动终端，该安卓应用与该装置匹配使用。该装置包括双摄像头模块、同步对焦模块、图像处理单元、标定单元及立体图相对匹配单元；双摄像头模块基于同步对焦模块的对焦计算结果获取待重构物体的两路同步图像；标定单元对双摄像头模块进行摄像头标定，以获取单镜头的畸变参数、单摄像头的内部参数矩阵以及所述双摄像头模块的外部参数矩阵；图像处理单元根据所述畸变参数、所述内部参数矩阵以及所述外部参数矩阵，将两路同步图像合成左右并列形式的单路图像；立体图相对匹配单元对所述左右并列形式的单路图像进行立体图相对匹配，得到待重构物体的三维模型，以供安卓移动终端显示。
【专利说明】
双目三维重构装置及其三维重构方法以及一种安卓应用
技术领域
[0001]本发明涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种基于安卓移动终端的双目三维重构装置及其三维重构方法，以及一种对应于该双目三维重构装置的安卓应用。
【背景技术】
[0002]三维模型重构是计算机视觉中一项非常重要的技术，已被广泛应用于工业、医疗、娱乐三大领域。双目三维模型重构方法，是指采用两幅同步图像，进行立体图相对匹配，计算基准图像中特征点深度信息，实现三维图像重构。
[0003]目前，在PC上采用Opens或Matlab方法，已经可以实现双目三维图像重构计算。但在形成三维模型稠密点云的过程中，由于特征检测和匹配阶段需要庞大的计算量，现有的三维图像重构装置的实现，均是通过将双目摄像头连接到PC或DSP上进行。这样一来，用户在使用时只能局限于电脑端，设备灵活性差，无法随身携带使用，且可移植性低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一在于提出一种双目三维重构装置，可应用于一安卓移动终端，以解决现有的三维图像重构装置使用环境仅限于电脑端，设备灵活性差，无法随身携带使用，且可移植性低的技术问题。
[0005]本发明通过以下技术方案来解决上述技术问题:
[0006]—种双目三维重构装置，应用于一安卓移动终端，包括双摄像头模块、同步对焦模块、图像处理单元、标定单元以及立体图相对匹配单元;所述双摄像头模块与所述同步对焦模块连接，基于所述同步对焦模块的对焦计算结果获取待重构物体的两路同步图像;所述标定单元连接至所述图像处理单元，用于对所述双摄像头模块进行摄像头标定，以获取所述图像处理单元在对所述两路同步图像处理时所需的单镜头的畸变参数、单摄像头的内部参数矩阵以及所述双摄像头模块的外部参数矩阵，并根据所述畸变参数、所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵来调整所述图像处理单元的内部处理参数;所述图像处理单元连接至所述立体图相对匹配单元，用于根据所述畸变参数、所述内部参数矩阵以及所述外部参数矩阵，将所述两路同步图像合成左右并列形式的单路图像，并传输至所述立体图相对匹配单元;所述立体图相对匹配单元连接至所述安卓移动终端的存储模块，用于对所述左右并列形式的单路图像进行立体图相对匹配，重构出所述待重构物体的三维模型，并传输至所述存储模块以供显示。本发明提供的前述双目三维重构装置，与现有技术相比，具有以下有益效果:本发明的所述装置包含了双摄像头的同步对焦模块，实现双目三维重构过程中两摄像头的同步对焦;本发明提供的所述装置与现有的三维重构装置相比具有更好的便携性和可移植性。
[0007]更进一步地，所述图像处理单元包括畸变模块、对齐模块以及合成模块;所述畸变模块连接所述双摄像头模块，用于根据两个所述畸变参数中的畸变系数，将所述两路同步图像处理成两路无畸变图像;其中两个所述畸变参数分别对应于所述双摄像头模块中的两个镜头;所述对齐模块连接所述畸变模块，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述待重构物体上的一点在所述两路无畸变图像中的对应像素点对齐至同一行，以获得两路无畸变对齐图像;其中两个所述内部参数矩阵分别对应于所述双摄像头模块中的两个摄像头;所述合成模块连接所述对齐模块和所述立体图相对匹配单元，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述两路无畸变对齐图像裁剪至相同尺寸大小，以合成所述左右并列形式的单路图像，并传输至所述立体图相对匹配单元。本发明的图像处理单元除合成模块外，还包括畸变模块、对齐模块，使得图像数据在输入安卓移动终端之时，已完成图像的畸变还原和对应像素行对齐等图像预处理，降低了安卓移动终端的运算量。
[0008]更进一步地，所述立体图相对匹配单元嵌于所述安卓移动终端的Linux底层中，通过对所述左右并列形式的单路图像进行特征提取和特征匹配，形成融合深度图，并结合特征提取过程中设定的参考图像的色彩数据，形成所述三维模型。
[0009]更进一步地，所述双摄像头模块包括两个相同的摄像头，所述同步对焦模块基于两个MCU而形成，两个MCU中分别嵌入对焦程序，以分别对两个摄像头进行对焦控制。
[0010]本发明的另一目的在于提出一种前述双目三维重构装置的三维重构方法，包括以下步骤SI?S5:
[0011]S1、控制所述双摄像头模块基于所述同步对焦模块的对焦计算结果获取待重构物体的两路同步图像；
[0012]S2、控制所述标定单元对所述双摄像头模块进行摄像头标定，以获取单镜头的畸变参数、单摄像头的内部参数矩阵以及所述双摄像头模块的外部参数矩阵；
[0013]S3、根据所述畸变参数、所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，调整所述图像处理单元的内部处理参数；
[0014]S4、基于所述畸变参数、所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，通过所述图像处理单元将所述两路同步图像合成左右并列形式的单路图像；
[0015]S5、通过所述立体图相对匹配单元对所述左右并列形式的单路图像进行立体图相对匹配，重构出所述待重构物体的三维模型。
[0016]更进一步地，所述步骤S4具体包括:
[0017]S41、提供一畸变模块，用于根据两个所述畸变参数中的畸变系数，将所述两路同步图像处理成两路无畸变图像;其中两个所述畸变参数分别对应于所述双摄像头模块中的两个镜头；
[0018]S42、提供一对齐模块，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述待重构物体上的一点在所述两路无畸变图像中的对应像素点对齐至同一行，以获得两路无畸变对齐图像;其中两个所述内部参数矩阵分别对应于所述双摄像头模块中的两个摄像头;
[0019]S43、提供一合成模块，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述两路无畸变对齐图像裁剪至相同尺寸大小，以合成所述左右并列形式的单路图像。
[0020]更进一步地，所述步骤S5中的立体图相对匹配具体包括:对所述左右并列形势的单路图像进行特征提取和特征匹配，形成融合深度图，并结合特征提取过程中设定的参考图像的色彩数据，形成所述三维模型。
[0021]本发明的又一目的在于提出一种安卓应用，用于一安卓系统中，匹配于前述的双目三维重构装置，该安卓应用包括依次连接的应用启动模块、双目三维重构装置HAL接口模块、底层Linux三维重构驱动模块、三维重构初始化模块以及I2C总线控制模块;所述应用启动模块用于接收用户的启动输入，并调用所述双目三维重构装置HAL接口模块，以启动所述底层Linux三维重构驱动模块;所述三维重构初始化模块在所述底层Linux三维重构驱动模块的驱动下启动，并通过所述I2C总线控制模块向所述双目三维重构装置的各个工作模块发送启动指令，以使所述双目三维重构装置开始工作。
?0022] 更进一步地，所述三维重构初始化模块包括初始化标志模块、Linux驱动初始化模块、I2C初始化模块以及MIPI初始化模块;所述初始化标志模块的输入和输出分别连接所述底层Linux三维重构驱动模块、所述Linux驱动初始化模块，用于在Linux中完成驱动软件注册，并启动所述Linux驱动初始化模块;所述Linux驱动初始化模块的输出连接至所述I2C初始化模块以及所述MIPI初始化模块;所述12C初始化模块基于所述Linux驱动初始化模块的输出而启动，用以完成底层Linux中的I2C总线硬件驱动注册，并启动所述I2C总线控制模块；所述MIPI初始化模块基于所述Linux驱动初始化模块的输出而启动，用以完成底层Linux中的MIP1-CS1-2总线硬件驱动注册，并启动所述立体图相对匹配单元，使得所述立体图相对匹配单元通过MIP1-CS1-2总线接收所述左右并列形式的单路图像，并根据三角化原理，计算出像素点对应的深度图，转换成三维坐标，实现三维重构。
[0023]更进一步地，所述安卓应用还包括重构完成标志模块、结束标志模块以及Linux驱动结束模块;所述重构完成标志模块的输入和输出分别连接所述立体图相对匹配单元、所述底层Linux三维重构驱动模块，用于向所述底层Linux三维重构驱动模块发出完成标志，以使底层Linux三维重构驱动模块进入终止程序以终止所述双目三维重构装置的工作；所述终止程序用于启动所述结束标志模块;所述结束标志模块用于启动所述Linux驱动结束模块，以完成软件、硬件的驱动注销。
【附图说明】
[0024]图1是本发明【具体实施方式】提供的双目三维重构装置的原理框图；
[0025]图2是本发明【具体实施方式】提供的双目三维重构装置的硬件架构图；
[0026]图3是本发明的双目三维重构装置应用于安卓移动终端的工作流程图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图以及具体的实施方式对本发明作进一步说明。
[0028]本发明的【具体实施方式】提供一种基于安卓(Android)移动终端的双目三维重构装置，参考图1，该双目三维重构装置包括双摄像头模块100、同步对焦模块200、图像处理单元300、标定单元400以及立体图相对匹配单元500。其中，双摄像头模块100与同步对焦模块200连接，双摄像头模块100基于同步对焦模块200的对焦计算结果获取待重构物体的两路同步图像;标定单元400连接至图像处理单元300，用于对双摄像头模块100进行摄像头标定，以获取图像处理单元300在对所述两路同步图像处理时所需的单镜头的畸变参数、单摄像头的内部参数矩阵以及所述双摄像头模块的外部参数矩阵，并根据所述畸变参数、所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵来调整所述图像处理单元的内部处理参数;图像处理单元300连接至立体图相对匹配单元500，用于根据所述畸变参数、所述内部参数矩阵以及所述外部参数矩阵，将所述两路同步图像合成左右并列形式的单路图像，并传输至立体图相对匹配单元500;立体图相对匹配单元500连接至所述安卓移动终端的存储模块，用于对所述左右并列形式的单路图像进行立体图相对匹配，重构出所述待重构物体的三维模型，并传输至所述存储模块以供显示。
[0029]在优选的实施方式中，双摄像头模块100由两个相同的摄像头构成，参考图1和图2，摄像头I包括镜头Lenl、音圈电机VCMl和CCD传感器芯片，摄像头2包括镜头Len2、音圈电机VCM2和CCD传感器芯片，两个镜头Lenl和Len2具有相同的规格参数，两个摄像头用于摄取同一待重构物体的两路同步图像。同步对焦模块优选地由两个微控制单元MCUl和MCU2构成，且在MCUl和MCU2中分别嵌入对焦程序，以分别对两个摄像头进行对焦控制。由于在对两摄像头进行标定的过程中，获取的所述外部参数矩阵与每一个摄像头的焦距有关，为保证图像处理单元的计算结果准确，同步对焦模块的MCUl和MCU2中的对焦程序将音圈电机VCMl和VCM2中线圈的位移距离限定为几个离散值。如图2所示，在对焦控制时，同步对焦模块的MCUl和MCU2都是通过I2C总线分别向两摄像头传输控制信号；同样，标定单元400在进行摄像头标定时，也通过I2C总线协议传输控制信号，具体包括:标定单元400通过I2C总线向图像处理单元300传输驱动控制信号，驱动所述图像处理单元300基于I2C总线分别向两摄像头传输标定控制信号，通过例如棋盘法对两摄像头进行标定。另，双摄像头模块100获取待重构物体的两路同步图像后，分别经MIP1-CS1-2总线将图像数据传输至图像处理单元300。在MIP1-CS1-2总线协议下图像传输格式包括YUV422和RGB。每个摄像头向图像处理单元300传输数据的过程中，占用MIP1-CS1-2总线协议中的两条数据通道。
[0030]在一种优选的实施例中，所述立体图相对匹配单元500嵌于所述安卓移动终端(相当于图2中的Android Platform)的Linux底层中，通过对所述左右并列形式的单路图像(即图像处理单元300的输出)进行特征提取和特征匹配，形成融合深度图，并结合特征提取过程中设定的参考图像的色彩数据，形成所述三维模型。在图像处理单元300向嵌于安卓移动终端(Android Platform)中的立体图相对匹配单元500传输所述左右并列形式的单路图像时，也是基于MIP1-CS1-2总线协议，占用MIP1-CS1-2协议中的全部四条数据通道。当经过立体图相对匹配单元500进行立体图相对匹配，形成待重构物体的三维模型之后，该三维模型存储于安卓移动终端的存储模块，可直接通过安卓移动终端显示模块的LCD Screen(显示屏)显示出来，也可以通过无线网络传输至PC端显示。
[0031]在一种具体的实施例中，所述图像处理单元300包括畸变模块、对齐模块以及合成模块;所述畸变模块连接所述双摄像头模块100，用于根据两个所述畸变参数中的畸变系数，将所述两路同步图像处理成两路无畸变图像;其中两个所述畸变参数分别对应于所述双摄像头模块100中的两个镜头。所述对齐模块连接所述畸变模块，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述待重构物体上的一点在所述两路无畸变图像中的对应像素点对齐至同一行，以获得两路无畸变对齐图像;其中两个所述内部参数矩阵分别对应于所述双摄像头模块100中的两个摄像头。所述合成模块连接所述对齐模块和所述立体图相对匹配单元500，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述两路无畸变对齐图像裁剪至相同尺寸大小，以合成所述左右并列形式的单路图像，并传输至所述立体图相对匹配单元500。
[0032]本发明的【具体实施方式】还提供了前述双目三维重构装置的三维重构方法，包括以下步骤SI?S5:
[0033]S1、控制所述双摄像头模块基于所述同步对焦模块的对焦计算结果获取待重构物体的两路同步图像；
[0034]S2、控制所述标定单元对所述双摄像头模块进行摄像头标定，以获取单镜头的畸变参数、单摄像头的内部参数矩阵以及所述双摄像头模块的外部参数矩阵；
[0035]S3、根据所述畸变参数、所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，调整所述图像处理单元的内部处理参数；
[0036]S4、基于所述畸变参数、所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，通过所述图像处理单元将所述两路同步图像合成左右并列形式的单路图像；
[0037]S5、通过所述立体图相对匹配单元对所述左右并列形式的单路图像进行立体图相对匹配，重构出所述待重构物体的三维模型。
[0038]在上述方法中，所述步骤S4具体包括:
[0039]S41、提供一畸变模块，用于根据两个所述畸变参数中的畸变系数，将所述两路同步图像处理成两路无畸变图像;其中两个所述畸变参数分别对应于所述双摄像头模块中的两个镜头;具体是通过将畸变系数代入畸变方程得到两路无畸变图像；
[0040]S42、提供一对齐模块，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述待重构物体上的一点在所述两路无畸变图像中的对应像素点对齐至同一行，以获得两路无畸变对齐图像;其中两个所述内部参数矩阵分别对应于所述双摄像头模块中的两个摄像头;
[0041]S43、提供一合成模块，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述两路无畸变对齐图像裁剪至相同尺寸大小，以合成所述左右并列形式的单路图像。具体地，所述合成模块读入经步骤S42获得的两路无畸变对齐图像，将所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵带入图像裁剪方程，从而将两路无畸变对齐图像裁剪至相同尺寸大小，合成左右并列形式的单路图像。
[0042]在上述方法中，所述步骤S5中的立体图相对匹配具体包括:对所述左右并列形势的单路图像进行特征提取和特征匹配，形成融合深度图，并结合特征提取过程中设定的参考图像的色彩数据，形成所述三维模型。此处立体图相对匹配可采用现有技术，具体过程在此不再赘述。
[0043]本发明的【具体实施方式】还提供一种安卓应用，用于一安卓系统中，该应用与前述公开的双目三维重构装置匹配使用。所述安卓应用包括依次连接的应用启动模块、双目三维重构装置HAL接口模块、底层Linux三维重构驱动模块、三维重构初始化模块以及I2C总线控制模块;所述应用启动模块用于接收用户的启动输入，并调用所述双目三维重构装置HAL接口模块，以启动所述底层Linux三维重构驱动模块;所述三维重构初始化模块在所述底层Linux三维重构驱动模块的驱动下启动，并通过所述I2C总线控制模块向所述双目三维重构装置的各个工作模块发送启动指令，以启动所述双目三维重构装置开始工作。
[0044]具体地，参考图3，所述三维重构初始化模块包括初始化标志模块、Linux驱动初始化模块、I2C初始化模块以及MIPI初始化模块;所述初始化标志模块的输入和输出分别连接所述底层Linux三维重构驱动模块、所述Linux驱动初始化模块，用于在Linux中完成驱动软件注册，并启动所述Linux驱动初始化模块;所述Linux驱动初始化模块的输出连接至所述I2C初始化模块以及所述MIPI初始化模块;所述I2C初始化模块在所述Linux驱动初始化模块的输出下启动，用以完成底层Linux中的I2C总线硬件驱动注册，并启动所述I2C总线控制模块；所述MIPI初始化模块在所述Linux驱动初始化模块的输出下启动，用以完成底层Linux中的MIP1-CS1-2总线硬件驱动注册，并启动所述立体图相对匹配单元，使得所述立体图相对匹配单元通过MIP1-CS1-2总线接收所述左右并列形式的单路图像，并根据三角化原理，计算出像素点对应的深度图，转换成三维坐标，实现三维重构。
[0045]在一种优选的实施例中，该安卓应用还包括重构完成标志模块、结束标志模块以及Linux驱动结束模块;所述重构完成标志模块的输入和输出分别连接所述立体图相对匹配单元、所述底层Linux三维重构驱动模块，用于向所述底层Linux三维重构驱动模块发出完成标志，以使底层Linux三维重构驱动模块进入终止程序以终止所述双目三维重构装置的工作;所述终止程序用于启动所述结束标志模块;所述结束标志模块用于启动所述Linux驱动结束模块，以完成软件、硬件的驱动注销。
[0046]上述【具体实施方式】公开的安卓应用，与前述公开的双目三维重构装置匹配使用于一安卓移动终端时，工作流程可参考图3:
[0047]用户使用前先将双目三维重构装置与安卓移动终端连接，然后开启双目三维重构装置，同时通过安卓移动终端上的前述安卓应用输入启动信号。所述应用启动模块接收用户输入，调用所述双目三维重构装置HAL接口模块，从而启动所述底层Linux三维重构驱动模块。所述三维重构初始化模块在所述底层Linux三维重构驱动模块的驱动下启动，并通过所述I2C总线控制模块向所述双目三维重构装置的各个工作模块发送启动指令(图3中的I2C控制信号)，以启动所述双目三维重构装置开始工作。从而所述双目三维重构装置执行前述的三维重构方法，完成待重构物体的三维模型重构。在优选的方案中，所述立体图相对匹配单元完成三维模型重构的最终步骤时，通知所述重构完成标志模块，以使所述重构完成标志模块向所述底层Linux三维重构驱动模块发出完成标志，从而，底层Linux三维重构驱动模块进入终止程序，以终止所述双目三维重构装置的工作；同时所述终止程序启动所述结束标志模块，所述结束标志模块再启动所述Linux驱动结束模块，以完成软件、硬件的驱动注销。
[0048]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种双目三维重构装置，应用于一安卓移动终端，其特征在于:包括双摄像头模块、同步对焦模块、图像处理单元、标定单元以及立体图相对匹配单元； 所述双摄像头模块与所述同步对焦模块连接，基于所述同步对焦模块的对焦计算结果获取待重构物体的两路同步图像； 所述标定单元连接至所述图像处理单元，用于对所述双摄像头模块进行摄像头标定，以获取所述图像处理单元在对所述两路同步图像处理时所需的单镜头的畸变参数、单摄像头的内部参数矩阵以及所述双摄像头模块的外部参数矩阵，并根据所述畸变参数、所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵来调整所述图像处理单元的内部处理参数； 所述图像处理单元连接至所述立体图相对匹配单元，用于根据所述畸变参数、所述内部参数矩阵以及所述外部参数矩阵，将所述两路同步图像合成左右并列形式的单路图像，并传输至所述立体图相对匹配单元； 所述立体图相对匹配单元连接至所述安卓移动终端的存储模块，用于对所述左右并列形式的单路图像进行立体图相对匹配，重构出所述待重构物体的三维模型，并传输至所述存储模块以供显示。2.如权利要求1所述的双目三维重构装置，其特征在于:所述图像处理单元包括畸变模块、对齐模块以及合成模块； 所述畸变模块连接所述双摄像头模块，用于根据两个所述畸变参数中的畸变系数，将所述两路同步图像处理成两路无畸变图像;其中两个所述畸变参数分别对应于所述双摄像头模块中的两个镜头； 所述对齐模块连接所述畸变模块，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述待重构物体上的一点在所述两路无畸变图像中的对应像素点对齐至同一行，以获得两路无畸变对齐图像;其中两个所述内部参数矩阵分别对应于所述双摄像头模块中的两个摄像头； 所述合成模块连接所述对齐模块和所述立体图相对匹配单元，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述两路无畸变对齐图像裁剪至相同尺寸大小，以合成所述左右并列形式的单路图像，并传输至所述立体图相对匹配单元。3.如权利要求1所述的双目三维重构装置，其特征在于:所述立体图相对匹配单元嵌于所述安卓移动终端的Linux底层中，通过对所述左右并列形式的单路图像进行特征提取和特征匹配，形成融合深度图，并结合特征提取过程中设定的参考图像的色彩数据，形成所述三维模型。4.如权利要求1所述的双目三维重构装置，其特征在于:所述双摄像头模块包括两个相同的摄像头，所述同步对焦模块基于两个MCU而形成，两个MCU中分别嵌入对焦程序，以分别对两个摄像头进行对焦控制。5.—种如权利要求1至4任一项所述的双目三维重构装置的三维重构方法，其特征在于:包括以下步骤SI?S5: 51、控制所述双摄像头模块基于所述同步对焦模块的对焦计算结果获取待重构物体的两路同步图像； 52、控制所述标定单元对所述双摄像头模块进行摄像头标定，以获取单镜头的畸变参数、单摄像头的内部参数矩阵以及所述双摄像头模块的外部参数矩阵； 53、根据所述畸变参数、所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，调整所述图像处理单元的内部处理参数； 54、基于所述畸变参数、所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，通过所述图像处理单元将所述两路同步图像合成左右并列形式的单路图像； 55、通过所述立体图相对匹配单元对所述左右并列形式的单路图像进行立体图相对匹配，重构出所述待重构物体的三维模型。6.如权利要求5所述的三维重构方法，其特征在于:所述步骤S4具体包括: 541、提供一畸变模块，用于根据两个所述畸变参数中的畸变系数，将所述两路同步图像处理成两路无畸变图像;其中两个所述畸变参数分别对应于所述双摄像头模块中的两个镜头； 542、提供一对齐模块，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述待重构物体上的一点在所述两路无畸变图像中的对应像素点对齐至同一行，以获得两路无畸变对齐图像;其中两个所述内部参数矩阵分别对应于所述双摄像头模块中的两个摄像头; 543、提供一合成模块，用于根据两个所述内部参数矩阵和所述外部参数矩阵，将所述两路无畸变对齐图像裁剪至相同尺寸大小，以合成所述左右并列形式的单路图像。7.如权利要求5所述的三维重构方法，其特征在于:所述步骤S5中的立体图相对匹配具体包括:对所述左右并列形势的单路图像进行特征提取和特征匹配，形成融合深度图，并结合特征提取过程中设定的参考图像的色彩数据，形成所述三维模型。8.一种安卓应用，用于一安卓系统中，匹配于如权利要求1至4任一项所述的双目三维重构装置，其特征在于:包括依次连接的应用启动模块、双目三维重构装置HAL接口模块、底层Linux三维重构驱动模块、三维重构初始化模块以及12C总线控制模块； 所述应用启动模块用于接收用户的启动输入，并调用所述双目三维重构装置HAL接口模块，以启动所述底层Linux三维重构驱动模块； 所述三维重构初始化模块在所述底层Linux三维重构驱动模块的驱动下启动，并通过所述I2C总线控制模块向所述双目三维重构装置的各个工作模块发送启动指令，以使所述双目三维重构装置开始工作。9.如权利要求8所述的安卓应用，其特征在于:所述三维重构初始化模块包括初始化标志模块、Linux驱动初始化模块、I2C初始化模块以及MIPI初始化模块； 所述初始化标志模块的输入和输出分别连接所述底层Linux三维重构驱动模块、所述Linux驱动初始化模块，用于在Linux中完成驱动软件注册，并启动所述Linux驱动初始化模块； 所述Linux驱动初始化模块的输出连接至所述I2C初始化模块以及所述MIPI初始化模块;所述I2C初始化模块基于所述Linux驱动初始化模块的输出而启动，用以完成底层Linux中的I2C总线硬件驱动注册，并启动所述I2C总线控制模块;所述MIPI初始化模块基于所述Linux驱动初始化模块的输出而启动，用以完成底层Linux中的MIP1-CS1-2总线硬件驱动注册，并启动所述立体图相对匹配单元，使得所述立体图相对匹配单元通过MIP1-CS1-2总线接收所述左右并列形式的单路图像，并根据三角化原理，计算出像素点对应的深度图，转换成三维坐标，实现三维重构。10.如权利要求9所述的安卓应用，其特征在于:还包括重构完成标志模块、结束标志模块以及Linux驱动结束模块;所述重构完成标志模块的输入和输出分别连接所述立体图相对匹配单元、所述底层Linux三维重构驱动模块，用于向所述底层Linux三维重构驱动模块发出完成标志，以使底层Linux三维重构驱动模块进入终止程序以终止所述双目三维重构装置的工作;所述终止程序用于启动所述结束标志模块;所述结束标志模块用于启动所述Linux驱动结束模块，以完成软件、硬件的驱动注销。
【文档编号】G06T7/00GK105913474SQ201610207835
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】马建设, 魏云峰, 苏萍, 刘彤
【申请人】清华大学深圳研究生院