[发明专利]一种基于多景深图像融合的三维重建方法

摘要

一种基于多景深图像融合的三维重建方法，属于三维重建技术领域；解决三维重建精度低、无法得到待测样本真实三维形貌的问题。技术方案是：(1)获取待测样本同一位置不同景深的高分辨率原始图像序列；(2)原始图像序列通过静态小波变换得到对应的高低频系数；(3)针对高低频系数设计相应的融合规则得到高低频融合系数，然后通过静态小波反变换得到融合图像，最后利用高频融合规则得到初始三维重建结果；(4)对初始三维重建结果进行高斯低通滤波处理得到待测样本的最终三维重建结果；(5)将融合图像与最终三维重建结果一一映射得到待测样本真实的三维重建结果。本发明具有三维重建精度高、重建结果真实等优点。

主权项

一种基于多景深图像融合的三维重建方法，其特征是：包括以下步骤：(1)获取待测样本同一位置不同景深的高分辨率原始图像序列；其中，所述原始图像序列获取方法：首先通过手动调节相机纵向位移的方法找到待测样本的上表面与下底面位置，以上表面与下底面的间距设置相机拍摄量程，然后通过相机纵向等距离运动连续采集待测样本同一位置不同景深的图像，得到n幅原始图像序列I1,I2,…,In；(2)将原始图像序列通过静态小波变换得到对应的高低频系数；其中，所述高低频系数的得到方法：对图像序列I1,I2,…,In按照公式(1)和(2)进行J层静态小波分解，得到高频系数hj,1,hj,2,…,hj,n(j＝1,…,J)和低频系数l1,l2,…,ln；lk(n)=Σm∉zh0(n-m)lk-1(m)---(1)]]>hk(n)=Σm∉zg0(n-m)lk-1(m)---(2)]]>其中k＝1,…,J,h0和g0分别是低频滤波器H0和高频滤波器G0的冲激响应；(3)针对高频系数Hj＝max{abs(hj,1),abs(hj,2),…,abs(hj,n)}采用绝对值最大的融合规则，其中所述高频系数为Hj(j＝1,…,J)，针对低频系数采用权重平均的融合规则，然后通过静态小波反变换得到融合图像Ifusion，公式如(3)所示：Lk(n)=Σm∉zh1(n-m)Lk+1(m)+Σm∉zg1(n-m)Hk+1(m)---(3)]]>其中k＝0,…,J‑1，Ifusion＝L0，h1和g1分别是低频滤波器H1和高频滤波器G1的冲激响应；将第J‑1层高频融合系数对应的图像序列位置作为初始三维重建结果；公式如(4)所示：Heightsrc＝Index{max(abs(hJ‑1,1),abs(hJ‑1,2),…,abs(hJ‑1,n))}    (4)其中Index{·}为取下标函数。(4)对步骤(3)得到的初始三维重建结果进行高斯低通滤波处理得到待测样本的最终三维重建结果；(5)将步骤(3)得到的融合图像与步骤(4)得到的最终三维重建结果一一映射得到待测样本的真实三维重建结果。