1. 基于图像的三维重建
- 核心概念
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- 三维重建中深度图、点云的区别?
- 深度图到点云还需要什么步骤?
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- [1. **获取相机内参**](#1. 获取相机内参)
- [2. **生成相应的像素坐标**](#2. 生成相应的像素坐标)
- [3. **计算三维坐标**](#3. 计算三维坐标)
- [4. **构建点云**](#4. 构建点云)
- [5. **处理颜色信息(可选)**](#5. 处理颜色信息(可选))
- [6. **去除无效点(可选)**](#6. 去除无效点(可选))
- [7. **格式化输出**](#7. 格式化输出)
核心概念
三维重建中深度图、点云的区别?
在三维重建中,深度图和点云是两种不同的表示三维场景的方式。它们之间的主要区别如下:
深度图
- 定义:深度图是一种二维图像,其中每个像素的值表示该像素对应场景点到相机的距离(深度)。
- 数据类型:深度图是栅格化的,通常以灰度图的形式存储,值越小表示距离越近。
- 信息:深度图包含关于场景几何形状的信息,但不直接表示三维坐标。
- 使用场景:多用于实时应用,如机器人导航和增强现实等。
点云
- 定义:点云是一组三维坐标点的集合,每个点通常包含x、y、z坐标,有时还包括颜色信息。
- 数据类型:点云是非结构化的,表示为一组独立的点,没有固定的网格结构。
- 信息:点云直接表示三维空间中的实际点,能更全面地描述场景的几何特征。
- 使用场景:多用于离线处理、三维建模和计算机视觉等。
总结
- 深度图是二维的,包含深度信息,适合快速处理和实时应用。
- 点云是三维的,包含空间坐标,适合详细的几何分析和建模。
深度图到点云还需要什么步骤?
将深度图转换为点云通常需要几个步骤。以下是主要的步骤:
1. 获取相机内参
- 了解相机的内部参数(焦距、主点位置等),这些参数通常包含在相机的标定文件中。
2. 生成相应的像素坐标
- 对于每个深度图中的像素,计算其二维坐标(u, v)。
3. 计算三维坐标
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使用相机内参将深度信息转换为三维空间中的坐标:
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公式:
Z = depth(u, v) X = (u - cx) * Z / fx Y = (v - cy) * Z / fy
其中,(cx, cy) 是主点坐标,(fx, fy) 是焦距。
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4. 构建点云
- 将计算出的 (X, Y, Z) 坐标组合成点云数据。
5. 处理颜色信息(可选)
- 如果深度图对应的RGB图像可用,可以将每个点的颜色信息附加到点云中。
6. 去除无效点(可选)
- 根据深度值的有效性(如深度值是否为0或超出合理范围)去除无效的点。
7. 格式化输出
- 将点云数据格式化为所需的输出格式(如PLY、OBJ等)。