一种水下目标的三维图像重建方法及系统

专利主权项内容

1.一种水下目标的三维图像重建方法，其特征在于，包括：获取预先标定的激光平面方程；获取第一原始图像和第二原始图像；其中，所述第一原始图像和所述第二原始图像由双目相机拍摄具有线结构光照射的水下目标得到；对第一原始图像和第二原始图像进行仿射变换，得到第一仿射图像和第二仿射图像；分别提取第一仿射图像和第二仿射图像中的激光线；其中，所述分别提取第一仿射图像和第二仿射图像中的激光线，具体包括：分别对第一仿射图像和第二仿射图像进行预处理及阈值筛选处理，以得到第一激光图像和第二激光图像；分别对第一激光图像和第二激光图像进行灰度垂直投影，并基于灰度垂直投影结果对第一激光图像和第二激光图像进行区域分割，分别得到第一激光图像和第二激光图像中每行的连通区域；提取每行的连通区域的几何中心，得到特征点；分别对第一激光图像和第二激光图像中的所有特征点进行拟合，以得到第一仿射图像和第二仿射图像中的激光线；利用第二仿射图像的激光线对第一仿射图像的激光线进行匹配校准，得到第二仿射图像的校准激光线；其中，所述利用第二仿射图像的激光线对第一仿射图像的激光线进行匹配校准，得到第二仿射图像的校准激光线，具体包括：在第一仿射图像上创建第一滑动窗口，并在第二仿射图像上创建第二滑动窗口；其中，第一滑动窗口和第二滑动窗口的尺寸一致，且第一滑动窗口在第一仿射图像上的位置和第二滑动窗口在第二仿射图像上的位置呈镜像对称分布；确定第一仿射图像的激光线中每个待匹配的像素点在第二仿射图像中对应的搜索区域；将第一仿射图像的激光线中待匹配的像素点作为第一滑动窗口的中心，第二滑动窗口在搜索区域内移动，并计算第一滑动窗口和第二滑动窗口的差异值，直至遍历整个搜索区域；判断像素点对应的所有差异值中是否存在小于预设差异阈值的差异值，若是，则将第一仿射图像中对应的像素点作为匹配点，若否，则剔除第一仿射图像中对应的像素点；基于第一仿射图像中所有的匹配点，得到第二仿射图像的校准激光线；基于所述校准激光线、所述激光平面方程以及双目相机的内外参，计算所述校准激光线的三维点云信息；提取所述第二仿射图像的色彩信息，并利用所述色彩信息对三维点云信息进行着色，以得到三维重建图像。