【CN110096144A】一种基于三维重建的交互全息投影方法及系统【专利】

合集下载

一种三维图像重构系统及方法[发明专利]

专利名称：一种三维图像重构系统及方法专利类型：发明专利
发明人：黄海棋,陈文光
申请号：CN201910899233.2
申请日：20190923
公开号：CN110458953A
公开日：
20191115
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种三维图像重构系统，包括依次数据连接的：图像采集单元，用于采集目标物体的全景图像数据；图像处理单元，用于规划采集路径并控制图像采集单元采集，以及处理全景图像数据获得物体三维模型；全息投影单元，用于将二维影像经过投影、反射、形成全息影像。

本发明公开的三维图像重构系统的图像采集部分和全息显示系统部分均可根据场景的空间大小和资金多寡采用不同的实施方案，灵活性高、拓展性强，同时交互形式多样、体验效果良好，而且采用的全息投影方案成熟稳定、立体显示效果逼真，可广泛应用于展厅、会议室、实验室等多种场景。

申请人：西安宁致信息科技有限公司
地址：710077陕西省西安市高新区锦业一路56号研祥城市广场B座1925室
国籍：CN
代理机构：广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：刘巧霞
更多信息请下载全文后查看。

三维重建系统以及方法[发明专利]

专利名称：三维重建系统以及方法专利类型：发明专利
发明人：周予立,孙其民
申请号：CN201910260415.5申请日：20190402
公开号：CN110070607A
公开日：
20190730
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种三维重建系统以及方法，系统包括主相机，主相机包括用于共同采集大范围图像的可拆卸摄像模块和固定摄像装置，可拆卸摄像模块可从主相机中分离出来并可单独采集细节图像；其中，可拆卸摄像模块包括主处理单元，主处理单元用于获取并根据大范围图像与细节图像进行三维重建，在需要对整体空间大致重建的情况，可利用主相机的可拆卸摄像模块和固定摄像装置共同采集大范围图像，当要对小物件连续扫描时，可以直接将可拆卸摄像模块从主相机中分离出来使用，单独利用可拆卸摄像模块采集细节图像，最后再由可拆卸摄像模块中的主处理单元根据大范围图像与细节图像进行三维重建，如此在正常室内扫描后，利用可拆卸摄像模块扫描细节、填补漏洞。

申请人：深圳市掌网科技股份有限公司
地址：518052 广东省深圳市南山区粤海街道科苑南路3099号中国储能大厦53楼
国籍：CN
代理机构：深圳市顺天达专利商标代理有限公司
代理人：郭伟刚
更多信息请下载全文后查看。

三维重建系统及方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910917200.6(22)申请日 2019.09.26(71)申请人杭州海康威视数字技术股份有限公司地址 310051 浙江省杭州市滨江区阡陌路555号(72)发明人许娅彤　(74)专利代理机构北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138代理人李珂珂(51)Int.Cl.G06T 17/00(2006.01)G06T 19/20(2011.01)(54)发明名称三维重建系统及方法(57)摘要本申请公开了一种三维重建系统及方法，属于图像处理领域。

该系统包括：包括：转台、至少两台摄像机以及图像处理设备。

该转台的承载面上设置有图案，至少两台摄像机能够采集包含转台以及位于转台上的目标对象的多帧图像。

图像处理设备能够基于每帧图像中的图案，直接确定出该图像的位姿信息，有效的降低了三维重建处理时的运算量，使得获取三维图像的效率较高。

并且，该三维重建系统中采用的摄像机均是光学摄像机，无需采用用于直接获取三维图像的专业的三维图像摄像机，有效的降低了三维重建系统的制造成本。

权利要求书2页说明书11页附图6页CN 112562057 A 2021.03.26C N 112562057A1.一种三维重建系统，其特征在于，所述系统包括：转台，所述转台的承载面上设置有图案，所述转台用于在所述转台承载目标对象时进行自转；至少两台摄像机，所述至少两台摄像机中各个摄像机的倾角不同，所述至少两台摄像机用于采集包含所述转台以及位于所述转台上的目标对象的多帧图像；图像处理设备，所述图像处理设备与所述至少两台摄像机通信连接，所述图像处理设备包括：第一获取模块，用于获取所述至少两台摄像机采集的多帧图像；确定模块，用于基于所述多帧图像中的转台的图案，确定每帧所述图像的位姿信息，所述位姿信息用于表征所述摄像机拍摄所述目标对象时的所述摄像机与所述目标对象的位置关系；第二获取模块，用于基于所述多帧图像以及每帧所述图像的位姿信息，获取所述目标对象的三维图像。

一种三维交互式投影成像方法[发明专利]

专利名称：一种三维交互式投影成像方法专利类型：发明专利
发明人：陈强
申请号：CN201410268953.6
申请日：20140617
公开号：CN104090465A
公开日：
20141008
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种三维交互式投影成像方法。

首先，建立三维模型；通过体感设备实时采集用户特定动作及行为，以控制所建立的三维模型进行相应的变化；其次，实时将所述步骤S02变化后的三维模型分解为N个二维面，其中，N为自然数，且N＞1；最后，通过影像输出设备，实时的将分解后的N个二维面分别投影到折射和衍射成角度的各透明介质上，实时变化的三维虚拟影像。

本发明通过体感设备捕捉人体特定动作及行为（诸如手掌、手指或其他肢体动作的不同变化）来实现人与虚拟场景的相交互，且其投影方式为通过光学折射和衍射在透明介质中合成3D影像。

申请人：福建水立方三维数字科技有限公司
地址：350108 福建省福州市闽侯县科技东路福州高新区海西高新技术产业园创新园10#楼1层128
国籍：CN
代理机构：福州元创专利商标代理有限公司
代理人：蔡学俊
更多信息请下载全文后查看。

一种三维医疗影像数据的交互方法及系统[发明专利]

专利名称：一种三维医疗影像数据的交互方法及系统专利类型：发明专利
发明人：赵一阳,束旭俊,杨国栋
申请号：CN201910935089.3
申请日：20190929
公开号：CN110718284A
公开日：
20200121
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种三维医疗影像数据的交互方法及系统，其中，该方法包括：将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器，由所述云端服务器为所述三维模型数据分配身份识别码；根据所述身份识别码将对应的三维模型数据下载到移动终端，所述移动终端对所述三维模型数据进行展示；所述移动终端通过AR技术采集患者手术部位实时图像，将所述实时图像与所述三维模型数据进行叠加，获得患者病灶的定位信息。

在本发明实施例中，把三维影像的传输、展示和交互合为一体，简化了医疗影像的展示过程，能够提供更加直观的图像数据，提供更全面的影像诊断方式，解决现有中医疗资源不平均的问题。

申请人：上海昊骇信息科技有限公司
地址：200120 上海市浦东新区自由贸易试验区新金桥路27号13号楼2楼
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。

一种基于透射的三维全息显示系统[发明专利]

专利名称：一种基于透射的三维全息显示系统专利类型：发明专利
发明人：刘美鸿,陈易华
申请号：CN201410560272.7
申请日：20141020
公开号：CN104410853A
公开日：
20150311
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于透射的三维全息显示系统，包括投影仪；透射屏，其具有预定表面函数的出射表面；投影屏，面对所述透射屏；其中，投影仪发送出的左眼图像和右眼图像通过透射屏的具有表面函数的出射表面折射后，通过投影屏分别反射致观看者的左眼和右眼，从而实现三维全息显示。

通过上述方式，本发明中光线通过透射屏具有表面函数的出射表面能够向不同的方向折射，光线进入透射屏的角度以及出射表面的表面函数决定了发生折射的方向，折射后的光线再经过投影屏反射，能够反射至处于任意位置的观看者，使观看者能够看到唯一定制的三维立体图像。

申请人：深圳市亿思达科技集团有限公司
地址：518000 广东省深圳市南山区高新中三道环球数码大厦806室
国籍：CN
代理机构：深圳市威世博知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：何青瓦
更多信息请下载全文后查看。

一种三维交互装置及方法[发明专利]

专利名称：一种三维交互装置及方法专利类型：发明专利
发明人：刘美鸿,陈易华
申请号：CN201410835838.2
申请日：20141229
公开号：CN104615365A
公开日：
20150513
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种三维交互装置及方法，该装置包括显示装置和操作装置，其中，操作装置包括沿不同方向设置的多个感应区域，显示装置包括显示模块和控制模块；其中，显示模块用于显示三维图像；控制模块用于根据多个感应区域中不同方向的感应区域与显示模块的接触，控制三维图像沿感应区域的方向旋转。

通过上述方式，本发明能够通过判断操作装置与显示装置的接触位置，来控制显示的三维图像向不同方向旋转。

全息投影互动设备[发明专利]

专利名称：全息投影互动设备专利类型：发明专利
发明人：陈春燕
申请号：CN201710265136.9申请日：20170421
公开号：CN106933016A
公开日：
20170707
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种全息投影互动设备，所述全息投影互动设备包括支架机构，所述支架机构上固定有电机，所述电机的转子连接有丝杆，所述丝杠沿水平方向设置，且所述丝杠和所述电机的转子同轴设置，所述丝杠上套接有螺母套，所述螺母套上固定有沿水平方向设置的固定板，且所述固定板位于所述丝杠的下方，所述固定板的下表面通过伸缩杆连接投影仪；解决了普通的投影设备中投影仪的运动不稳定，整个投影设备的安装组建较为复杂，不能够合理的利用场地的问题。

申请人：芜湖威灵数码科技有限公司
地址：241000 安徽省芜湖市弋江区高新技术产业开发区天子港路4#监测中心
国籍：CN
代理机构：北京元本知识产权代理事务所
代理人：范奇
更多信息请下载全文后查看。

三维场景重建方法及系统[发明专利]

专利名称：三维场景重建方法及系统专利类型：发明专利
发明人：胡事民,曹炎培,莱夫·科伯特申请号：CN201810998297.3
申请日：20180829
公开号：CN109242959A
公开日：
20190118
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明实施例提供一种三维场景重建方法及系统，该方法包括基于当前图像帧深度数据点的表面采样不确定度和深度数据点测量不确定度，得到当前图像帧中深度数据点总体不确定度；并基于该总体不确定度，对当前图像帧和已有场景子图第一图像帧进行对准变换求解，得到当前图像帧与第一图像帧之间的相机位姿变化值；若相机位姿变化值在设定阈值内，则融合当前图像帧与对应场景子图得到新的场景子图；融合所有场景子图得到三维场景图。

本发明实施例提供的三维场景重建方法采用深度数据测量点处邻域内的数据分布，在线估计深度数据点不确定度，利用该不确定度引导不同图像帧之间深度数据整合，提高三维场景重建系统对低质量彩色‑深度数据噪声的鲁棒性。

申请人：清华大学
地址：100084 北京市海淀区清华园北京100084-82信箱
国籍：CN
代理机构：北京路浩知识产权代理有限公司
更多信息请下载全文后查看。

全息投影实时三维显示系统及方法[发明专利]

专利名称：全息投影实时三维显示系统及方法专利类型：发明专利
发明人：范诚,蔡志森,江朝川
申请号：CN200980100482.5
申请日：20090629
公开号：CN101855600A
公开日：
20101006
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种利用数码全息显示原理及普通摄影-投影装置阵列系统而实现的实时彩色全息三维显示系统及方法，对所要显示的物体O在其任意空间谱面S上以空间抽样角为ω的抽样密度，用锚碇在物体O所对应的空间某个参照点R上的M*N个摄影机阵列进行空间谱抽样摄取，并且将其所获得的各个空间谱视图图像I用相应的M*N个投影机阵列沿着各空间谱摄取方向投影到还原原物体O的三维信息所必需的对应参照面P上；通过在参照面P上所放置的全息功能屏对各离散空间谱输入图像信息的空间谱有限展宽功能，从而实现物体O的完整空间谱输出，以获得恢复复杂波前为目的的数码全息显示。

申请人：深圳市泛彩溢实业有限公司
地址：518104 中国广东省深圳市宝安区沙井镇万丰村万安路138号
国籍：CN
代理机构：深圳新创友知识产权代理有限公司
代理人：江耀纯
更多信息请下载全文后查看。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910276519.5
(22)申请日 2019.04.08
(71)申请人汕头大学
地址 515063 广东省汕头市大学路汕头大
学
(72)发明人蔡泽民　林伟达　曹家榕　吕宝媛　
蔡煜城　杨敬达　
(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有
限公司 44205
代理人王国标
(51)Int.Cl.
G06F 3/01(2006.01)
G06T 19/00(2011.01)
G06T 17/00(2006.01)
G03H 1/22(2006.01)
(54)发明名称
一种基于三维重建的交互全息投影方法及
系统
(57)摘要
本发明公开了一种基于三维重建的交互全
息投影方法及系统，通过采集物体的三维图像信
息，将信息处理后进行三维重建，并将三维重建
在全息投影金字塔上显示三维图像，通过传感器
控制模型的变化，大大提高用户的感官体验；通
过对三维数据进行预处理得到预处理数据，使得
计算机能过滤掉传感器采集到的运动的动态模
糊像素，实时产生准确平滑的全息投影图像，减
少了视觉疲劳；通过应用投影仪，能提高投影设
备的灵活性，使适用于不同规格的全息投影金字
塔；通过应用幕布可以得出清晰均匀的全息投影
图像。

权利要求书2页说明书7页附图1页CN 110096144 A 2019.08.06
C N 110096144
A
1.一种基于三维重建的交互全息投影方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，采集三维数据；
步骤2，对三维数据进行预处理得到预处理数据；
步骤3，通过预处理数据进行三维模型解析得到三维模型；
步骤4，捕捉用户的体感信息进行处理三维模型并输出全息投影图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维重建的交互全息投影方法，其特征在于，在步骤1中，所述采集三维数据的方法为根据Kinect，Real Sense，红外传感器，超声波传感器采集物体或空间信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维重建的交互全息投影方法，其特征在于，在步骤2中，所述对三维数据进行预处理得到预处理数据的方法为以下步骤：
步骤2.1，将三维数据中的图像灰度化得到灰度图；
步骤2.2，计算灰度图中各像素的灰度的方向变化
值
其中，Δh 为水平方向的变化梯度，Δv 为垂直方向的变化梯度
，
其中，u(i ,j)为各像素点值，i ,j为灰度图的像素矩阵
坐标值；
步骤2.3，将方向变化值转化为极坐标的形式，
步骤2.4，当灰度图中像素u(i ,j)方向变化值的绝对值|g|>t时，
则将像素更新为
其中，t为方向变化阈值，t的默认值为当前像素的前
像素u(i -1,j -1)和后像素u(i+1,j+1)的方向变化值的平均值；
步骤2.5，像素更新后获得的图形即为预处理数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于三维重建的交互全息投影方法，其特征在于，在步骤2中，所述对三维数据进行预处理得到预处理数据的方法为，不进行处理，直接将三维数据作为处理后的预处理数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于三维重建的交互全息投影方法，其特征在于，在步骤4中，所述捕捉用户的体感信息进行处理三维模型并输出全息投影图像的方法为：将体感控制器Leap Motion与个人电脑连接，捕捉用户的体感信息进行处理三维模型并输出全息投影图像。

6.一种基于三维重建的交互全息投影系统，所述系统包括体感传感器、3D采集平台、数据处理终端、投影仪、幕布、全息投影金字塔，其特征在于，所述体感传感器与所述数据处理终端连接，所述3D采集平台用于采集物体的三维图像信息且与所述数据处理终端连接，所述数据处理终端与所述投影仪连接，所述幕布设置于所述投影仪与所述全息投影金字塔之间，所述幕布用于将所述投影仪的投影在所述全息投影金字塔上显示三维图像。

7.根据权利要求6所述的一种基于三维重建的交互全息投影系统，其特征在于，所述体
权　利　要　求　书1/2页2CN 110096144 A。