(19)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 202210924779.0 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 广东顺德工业设计 研究院 （广东 顺 德创新设计 研究院） 地址 528311 广东省佛山市顺德区北滘镇 三乐路一号广东工业设计城二期广东 顺德创新设计 研究院604 (72)发明人 巩高　林晓明　王洋　王爽　张维　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 专利代理师 许羽冬 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 7/33(2017.01) G06T 7/13(2017.01) (54)发明名称 一种工件三维形状重建方法、 系统、 终端及 介质 (57)摘要 本发明公开了一种工件三维形状重建方法、 系统、 终端及介质， 包括： 获取待处理工件的第一 点云数据和第二点云数据； 其中， 第一点云数据 是利用若干个激光扫描仪对待处理工件从不同 角度采集得到的， 第二点云数据是利用若干个双 目相机对待处理工件从不同角度采集得到的； 对 第一点云数据和第二点云数据进行特征提取和 配准， 以获得对应的融合特征矩阵； 按照预设的 重建算法， 根据融合特征矩阵进行曲面重建， 以 获得待处理工件对应的三维模型， 完成对待处理 工件的三维形状重建。 本发明通过直接利用激光 扫描仪和双目相机全方位地采集待处理工件的 点云数据， 避免大幅移动或旋转数据采集装置而 导致点云数据中产生大量噪声以及部分点云数 据的丢失。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115330934 A 2022.11.11 CN 115330934 A 1.一种工件三维形状重建方法， 其特 征在于， 包括： 获取待处理工件的第一点云数据和第二点云数据； 其中， 所述第一点云数据是利用若 干个激光扫描仪对所述待处理工件从不同角度采集得到的， 所述第二点云数据是利用若干 个双目相机对所述待处理工件从不同角度采集得到的， 所述激光扫描仪和所述角度一一对 应， 所述双目相机和所述角度一 一对应； 对所述第一点云数据和所述第 二点云数据进行特征提取和配准， 以获得对应的融合特 征矩阵； 按照预设的重建算法， 根据所述融合特征矩阵进行曲面重建， 以获得所述待处理工件 对应的三维模型， 完成对所述待处 理工件的三维形状重建。 2.如权利要求1所述的一种工件三维形状重建方法， 其特 征在于， 还 包括： 按照预设的微调角度， 对各所述激光扫描仪的探头的角度进行多次调整， 并在每一次 调整之后， 获取当前各所述激光扫描仪对所述待处理工件从不同角度采集得到的第三点云 数据； 根据所有所述第三点云数据， 对当前所述第一点云数据进行修正补偿， 以获得对应的 第四点云数据， 并以所述第四点云数据作为所述第一 点云数据。 3.如权利要求1所述的一种工件三维形状重建方法， 其特征在于， 在所述获取待处理工 件的第一 点云数据和第二 点云数据之后， 还 包括： 对当前所述第 一点云数据和当前所述第 二点云数据分别进行预处理， 以获得当前所述 第一点云数据对应的第五点云数据和当前 所述第二 点云数据对应的第六点云数据； 以所述第五点云数据作为所述第 一点云数据， 以所述第六点云数据作为所述第 二点云 数据； 其中， 所述预处 理包括去噪、 降采样和平 滑处理。 4.如权利要求1所述的一种工件三维形状重建方法， 其特征在于， 所述对所述第 一点云 数据和所述第二 点云数据进行 特征提取和配准， 以获得对应的融合特 征矩阵， 具体为： 通过Harris算法， 对所述第一点云数据和所述第二点云数据分别进行纹理特征提取， 以获得所述第一 点云数据对应的第一特 征矩阵和所述第二 点云数据对应的第二特 征矩阵； 通过点云拼接算法， 对所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵进行配准， 以获得所述 融合特征矩阵。 5.一种工件三维形状重建系统， 其特 征在于， 包括： 数据获取模块， 用于获取待处理工件的第一点云数据和第 二点云数据； 其中， 所述第一 点云数据是利用若干个激光扫描仪对所述待处理工件从不同角度采集得到的， 所述第二点 云数据是利用若干个双目相机对所述待处理工件从不同角度采集得到的， 所述激光扫描仪 和所述角度一 一对应， 所述双目相机和所述角度一 一对应； 数据配准模块， 用于对所述第一点云数据和所述第二点云数据进行特征提取和配准， 以获得对应的融合特 征矩阵； 三维重建模块， 用于按照预设的重建算法， 根据 所述融合特征矩阵进行曲面重建， 以获 得所述待处 理工件对应的三维模型， 完成对所述待处 理工件的三维形状重建。 6.如权利要求5所述的一种工件三维形状重建系统， 其特 征在于， 还 包括： 数据修正模块， 用于按照预设的微调角度， 对各所述激光扫描仪的探头的角度进行多权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115330934 A 2次调整， 并在每一次调整之后， 获取当前各所述激光扫描仪对所述待处理工件从不同角度 采集得到的第三点云数据； 根据所有所述第三点云数据， 对当前所述第一点云数据进行修 正补偿， 以获得对应的第四点云数据， 并以所述第四点云数据作为所述第一 点云数据。 7.如权利要求5所述的一种工件三维形状重建系统， 其特 征在于， 还 包括： 预处理模块， 用于对当前所述第一点云数据和当前所述第二点云数据分别进行预处 理， 以获得当前所述第一点云数据对应的第五点云数据和当前所述第二点云数据对应的第 六点云数据； 以所述第 五点云数据作为所述第一点云数据， 以所述第六点云数据作为所述 第二点云数据； 其中， 所述预处 理包括去噪、 降采样和平 滑处理。 8.如权利要求5所述的一种工件三维形状重建系统， 其特征在于， 所述数据配准模块， 具体包括： 特征提取单元， 用于通过Harris算法， 对所述第一点云数据和所述第二点云数据分别 进行纹理特征提取， 以获得所述第一点云数据对应的第一特征矩阵和所述第二点云数据对 应的第二特 征矩阵； 配准单元， 用于通过点云拼接算法， 对所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵进行配 准， 以获得 所述融合特 征矩阵。 9.一种终端， 其特征在于， 包括处理器、 存储器及存储于所述存储器内的计算机程序； 其中， 所述计算机程序能够被所述处理器执行， 以实现如权利要求1至4任意一项所述的一 种工件三维形状重建方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质包括存储的计算 机程序； 其中， 在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权 利要求1至4任意 一项所述的一种工件三维形状重建方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115330934 A 3