(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 202211145906.3 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 先临三维科技股份有限公司 地址 311258 浙江省杭州市萧 山区闻堰街 道湘滨路1398号 (72)发明人 黄磊杰　 (74)专利代理 机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 1 1240 专利代理师 张文华 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 3/40(2006.01) (54)发明名称 三维重建系统、 方法、 装置、 电子 设备及三维 扫描系统 (57)摘要 本申请公开了一种三维重建系统、 方法、 装 置、 电子设备及三维扫描系统。 其中， 该系统包 括： 一个图像采集模块、 多个光源、 遮光模块和处 理模块， 其中， 多个光源， 用于按时序向遮光模块 发射光线， 按时序形成多个不同的编码图案； 遮 光模块， 遮光模块设有多个透光图案， 用于供多 个光源发射的光线透过形成多个不同的编码图 案， 多个光源与多个透光图案对应设置； 图像采 集模块， 用于采集投射在被测物体表 面经被测物 体表面调制的编码图案； 处理模块， 用于对图像 采集模块采集的编码图案进行处理， 得到目标信 息， 并依据目标信息构建被测物体的三维模型。 本申请解决了现有技术使用多相机进行三维重 建， 导致成本较高的技 术问题。 权利要求书3页 说明书14页 附图7页 CN 115330956 A 2022.11.11 CN 115330956 A 1.一种三维重建系统， 其特征在于， 包括： 一个图像采集模块、 多个光源、 遮光模块和处 理模块， 其中， 所述多个光源， 用于按时序向所述遮光模块发射光线， 按时序形成多个不同的编码图 案； 所述遮光模块， 所述遮光模块设有多个透光图案， 用于供所述多个光源发射的光线透 过形成多个不同的编码图案， 所述多个光源与多个透光图案对应设置； 所述图像采集模块， 用于采集投射在被测物体表面经被测物体表面调制的编码图案； 所述处理模块， 用于对所述图像采集模块采集的编码图案进行处理， 得到目标信 息， 并 依据所述目标信息构建被测物体的三维模型。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 在所述遮光模块中的多个透光图案为编码 条纹图案的情况下， 所述遮光模块的多个透光图案中每个透光图案按各自的编码序列设 置， 多个透光图案的编码序列 组合成预设的标准序列， 所述预设的标准序列包括以下至少 之一： 德布鲁因序列和二 值编码序列。 3.根据权利要求2所述的系统， 其特征在于， 所述预设的标准序列的码元数量与所述多 个光源的数量呈正相关。 4.根据权利要求3所述的系统， 其特征在于， 所述码元数量与 所述多个光源的数量满足 以下关系： 2n≥k， 其中， n表示所述多个光源的数量， k表示所述码元 数量。 5.根据权利要求1至4任一所述的系统， 其特征在于， 所述处理模块， 还用于获取多个经 被测物体表面调制的编码图案； 依据所述多个经被测物体表面调制的编码图案， 确定与所 述多个经被测物体表 面调制的编码图案对应的多个编 码序列； 叠加所述多个编 码序列中对 应位置上的码值， 得到所述目标信息 。 6.根据权利要求5所述的系统， 其特征在于， 所述处理模块， 还用于依据所述目标信息 和预设的标准序列， 确定投影光平面和成像平面； 依据所述投影光平面和所述成像平面， 确 定所述被测物体的三维坐标点 集； 依据所述 三维坐标点 集， 构建所述被测物体的三维模型。 7.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 在所述遮光模块中的多个透光图案为散斑 图案的情况下， 所述处理模块， 还用于对所述图像采集模块同步采集的编码图案中对应位 置的灰度值进 行叠加， 或， 对所述图像采集模块同步采集的编 码图案进 行拼接， 得到所述目 标信息。 8.根据权利要求7所述的系统， 其特征在于， 所述处理模块， 还用于依据叠加后的编码 图案的灰度值与预设编码图案的灰度值， 得到第一匹配结果， 或， 依据拼接后的编码图案的 灰度值与所述预设编码图案的灰度值， 得到第二匹配结果； 获取所述第一匹配结果或第二 匹配结果中的深度信息； 依据所述深度信息构建所述被测物体的三维模型。 9.根据权利要求1至4任一所述的系统， 其特征在于， 所述遮光模块包括多个遮光部， 所 述多个遮光部的至少两遮光部中每一遮光部设有一透光图案， 供对应的光源发射的光线透 过形成编 码图案； 或者， 所述遮光模块设有多个， 所述多个遮光模块的至少两遮光模块中每 一遮光模块设有透光图案， 供对应的光源发射的光线透过形成编码图案； 或者， 所述遮光模 块包括一遮光部， 所述遮光部 设有至少两透光图案供不同波段的光源发射的光线透过形成 编码图案 。 10.一种三维扫描系统， 其特征在于， 包括： 一个图像采集模块、 多个光源和遮光模块，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115330956 A 2其中， 所述多个光源， 用于按时序向所述遮光模块发射光线， 按时序形成多个不同的编码图 案； 所述遮光模块， 所述遮光模块设有多个透光图案， 用于供所述多个光源发射的光线透 过形成多个不同的编码图案， 所述多个光源与多个透光图案对应设置； 所述图像采集模块， 用于采集投射在被测物体表面经被测物体表面调制的编码图案 。 11.一种三维重建方法， 其特 征在于， 包括： 获取多个编码图案， 其中， 所述多个编码图案为多个光源发射的光线经过遮光模块调 制后， 投射在被测物体表面经被测物体表面调制的编码图案， 所述多个光源用于按时序向 所述遮光模块发射光线， 按时序形成多个不同的编码图案， 所述遮光模块设有多个透光图 案， 用于供所述多个光源发射的光线透过形成多个不同的编码图案， 所述多个光源与多个 透光图案对应设置； 对所述多个编码图案进行处 理， 得到目标信息； 依据所述目标信息构建被测物体的三维模型。 12.根据权利要求11所述的方法， 其特征在于， 在所述多个透光图案为编码条纹图案的 情况下， 依据所述目标信息构建被测物体的三维模型， 包括： 依据所述多个编码图案， 确定与所述多个编码图案对应的多个编码序列； 叠加所述多个编码序列中对应位置上的码值， 得到所述目标信息； 依据所述目标信息和预设的标准序列， 确定投影光平面和成像平面； 依据所述投影光平面和所述成像平面， 确定所述被测物体的三维坐标点集； 依据所述 三维坐标点 集， 构建所述被测物体的三维模型。 13.根据权利要求11所述的方法， 其特征在于， 在所述多个透光图案为散斑图案的情况 下， 依据所述目标信息构建被测物体的三维模型， 包括： 叠加所述多个编码图案中对应位置的灰度值， 得到所述目标信息； 依据所述目标信息与预设编码图案的灰度值， 得到第一匹配结果； 依据所述第一匹配结果中的深度信息构建所述被测物体的三维模型。 14.根据权利要求11所述的方法， 其特征在于， 在所述多个透光图案为散斑图案的情况 下， 依据所述目标信息构建被测物体的三维模型， 还 包括： 拼接所述多个编码图案， 并获取由所述多个编码图案的灰度值确定的目标信息； 依据所述目标信息与预设编码图案的灰度值， 得到第二匹配结果； 依据所述第二匹配结果中的深度信息构建所述被测物体的三维模型。 15.一种三维重建方法， 其特 征在于， 包括： 获取多个编码图案， 其中， 所述多个编码图案为多个光源发射的光线经过遮光模块调 制后， 投射在被测物体表面经被测物体表面调制的编码图案， 所述多个光源用于按时序向 所述遮光模块发射光线， 按时序形成多个不同的编码图案， 所述遮光模块设有多个透光图 案， 用于供所述多个光源发射的光线透过形成多个不同的编码图案， 所述多个光源与多个 透光图案对应设置； 依据所述多个编码图案， 确定与所述多个编码图案对应的多个编码序列； 叠加所述多个编码序列中对应位置上的码值， 得到解码序列；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115330956 A 3