目标的三维指压迹和可视化的利记博彩app
【专利说明】目标的三维指压迹和可视化
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本专利申请要求下列权益:在35 U.S.C.§ 119(c)条件下的于2012年10月17日提交的名称为“Three-Dimens1nal Digital Impress1n and Visualizat1n of ObjectsThrough a Clear Elastomer”的美国临时申请N0.61/714，762，通过引用方式将其内容并入本文中。
[0003]发明的
技术领域
[0004]本发明大体上涉及通过与被测量目标的形状相符合的透明弹性体来获取刚性目标或可变形目标的指压迹(digital impress1n)以及使其可视化。
【背景技术】
[0005]名称为“Tactile Sensor Using Elastomeric Imaging，，、申请日为 2009 年 6 月19日、公开日为2013年4月2日的美国专利8，411，140(通过引用方式并入此处)公开了一种触觉传感器，其包括感光结构、能够传递图像的大块弹性体、以及覆盖所述大块弹性体的反射膜(在专利中被称为“皮肤”)。反射膜由一个或多个光源通过大块弹性体来照明，并且具有从该大块弹性体内将入射在反射膜上的光进行反射的粒子。响应于通过接触反射膜的实体来施加的压力，反射膜在几何结构上进行了改变，其中，几何结构变化在膜的曲面法线上引起局部变化，并且在感光结构的方向上、在从反射膜反射的光的量上引起相关的局部变化。感光结构以图像形式接收反射光的一部分，其中，图像表示产生压力的实体的一个或多个特征。
【发明内容】
[0006]本申请提供了用于通过弹性体的目标的三维指压迹和可视化的方法和系统。
[0007]在本发明一个方面的条件下，估计用于成像系统的光学校正参数的方法包括提供具有图像捕捉系统的光学传感器系统、照明源和实质上光学透明弹性体。所述弹性体具有面向所述图像捕捉系统的第一表面以及背向所述图像捕捉系统的第二表面。所述图像捕捉系统具有通过所述弹性体的第二表面的多个视图。所述方法还包括将已知表面形貌的目标按压抵靠所述弹性体的第二表面，以使得所述表面形貌的特征通过预定距离相对所述弹性体的第二表面来布置并且利用所述图像捕捉系统通过所述弹性体对所述目标的表面形貌的多个视图进行成像。所述方法还包括基于所述目标的表面形貌的多个视图来估计所述目标的至少一部分的三维模型并且基于所述目标的已知表面形貌和估计出的三维模型来估计光学校正参数。所述光学校正参数校正所述估计出的三维模型中的扭曲以更佳地使估计出的三维模型与已知表面形貌相匹配。
[0008]在本发明另一方面的条件下，估计所述光学校正参数包括将从所述多个视图估计的三维特征的扭曲的测量结果映射到来自已知表面形貌的三维特征的已知测量结果。
[0009]在本发明进一步的方面的条件下，所述方法还包括通过使用被定位为距所述图像捕捉系统已知距离的对象图像来建立参考特征并且使用所述参考特征来确定所述预定距离。
[0010]仍然在本发明另一方面的条件下，一种对目标的表面形状和表面形貌中的至少一个可视化的方法包括提供具有图像捕捉系统的光学传感器系统、照明源和实质上光学透明弹性体，其中，所述弹性体具有面向所述图像捕捉系统的第一表面以及背向所述图像捕捉系统的第二表面。所述图像捕捉系统具有通过所述弹性体的第二表面的多个视图。所述方法还包括将对齐目标提供在所述弹性体的第二表面上，其中所述对齐目标具有表面特征，并且利用所述图像捕捉系统通过所述弹性体对所述对齐目标的表面特征的多个视图进行成像。所述方法还包括估计转换参数的集合，所述转换参数使所述多个视图的图像对齐。所述方法还包括将待被可视化的目标按压到所述弹性体的第二表面中并且利用所述图像捕捉系统通过所述弹性体对所述待被可视化的目标的表面形状和表面形貌中的至少一个的多个视图进行成像。所述方法还包括将估计出的所述转换参数的集合施加到所述多个视图的图像以创建多个转换图像并且将所述转换图像的至少两个显示为立体图像对。
[0011]在本发明进一步的方面的条件下，当所述弹性体的第二表面上的对齐目标的表面与所述第二表面接触时，所述弹性体的第二表面上的对齐目标的表面是实质上平坦的并且包括对齐图像。
【附图说明】
[0012]专利或申请文件包含以彩色实施的至少一个附图。当请求并支付了必要的费用时，具有彩色附图的这个专利或专利申请公开的副本将由专利局来进行提供。
[0013]图1示出了根据本发明实施例的多视图、三维成像系统。
[0014]图2示出了根据本发明实施例的具有光提取特征的边缘照亮(edge lit)的玻璃板。
[0015]图3示出了根据本发明实施例的用于将两个图像与参考图像对齐的过程的流程图。
[0016]图4示出了根据本发明实施例的用于以视频速率来创建和显示高质量立体图像对的过程的流程图。
[0017]图5A至图f5D示出了根据本发明实施例的用于创建要被可视化为立体照片图像的高质量立体图像对的预处理过程的不同步骤的图像。
[0018]图6A和图6B示出了根据本发明实施例的通过未加载的弹性体来校准多个照相机的装置。
[0019]图7示出了根据本发明实施例的用于估计由于改变弹性体的厚度而引起的扭曲伪像的所需校正的量的装置。
[0020]图8示出了根据本发明实施例的用于估计校准校正参数的过程的流程图。
[0021]图9示出了根据本发明实施例的用于向图像施加校准校正参数的过程的流程图。
[0022]图10示出了根据本发明实施例的三照相机系统。
[0023]图11示出了根据本发明实施例的将透明弹性体施加到玻璃板顶部。
【具体实施方式】
[0024]在本发明的一个实施例中，提供了一种三维(3-D)成像系统，其通过弹性体来捕捉刚性目标的或可变形目标的多视图图像从而在静态条件下或动态条件下来可视化及量化二维(2-D)和三维(3-D)中的目标的形状和/或表面形貌。在一种实施方式中，被捕捉的图像或图像流被用于实立体镜地可视化及定量地测量微米尺度、表面(比如皮革、磨料、微复制表面、光薄膜等)的三维形貌或者可视化及定量地测量大尺度三维结构(比如足部、手部、牙齿、植入物等)的整体形状。在至少一个实施例中，校准校正程序被提供以减少由于所施加的弹性体的变化厚度的光学效应而引起的被捕捉图像和3-D数据中的扭曲伪像。
[0025]图1示出了根据本发明实施例的多视图、三维(3-D)成像系统100。系统100包括照相机105集合，该照相机105集合从具有全部或部分重叠视图的不同方向通过透明弹性体115来观察被测量目标110。虽然显示三个照相机，但多于三个和少于三个照相机处在本发明的保护范围之内。透明弹性体115足够的厚以符合被成像目标110的静态或动态形状。在一些实施例中，弹性体的厚度仅为几毫米，并且在一些其他实施例中，弹性体的厚度为数十毫米，这主要由被测量的目标的整体形状来确定。由照相机105产生的测量信号可以是由施加的压力所引起的与目标110相接触的弹性体的纹理的变形。然而，纹理的变形还可以由在弹性体的表面的曲面法线中的变化来进行表示。
[0026]可选地，弹性体可以具有反射表面120，其具有不同程度的反射方向性，如在以下进行更详细的描述那样。然而，反射表面并不是必需的，因为系统100可以仅基于与弹性体115相接触的目标110的表面外观来使目标成像。例如，如果人的足部被成像，则在足部按压为与弹性体115接触之前，可以将短袜穿在足部上。
[0027]在一些实施例中，玻璃板125被放置在弹性体和照相机之间。玻璃板125能够将压