專利名稱：生成魯棒的可視外殼的方法
生成魯棒的可視外殼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維建模的方法，尤其是涉及一種生成魯棒的可3見(jiàn)外殼的
方法。背景技術(shù)：
快速獲取物體三維造型技術(shù)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、機(jī)械制 造、數(shù)字娛樂(lè)和文物保護(hù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，三維模型獲取技術(shù)主 要有利用建模軟件構(gòu)造三維模型、通過(guò)儀器設(shè)備獲取三維模型以及利用影像序
列來(lái)重建場(chǎng)景三維模型這三種方法。第一種方法利用建模軟件如3DMax、 AutoCAD構(gòu)造三維模型，可以精確地構(gòu)造虛擬物體和渲染奇特的效果，<^目應(yīng) 軟件使用復(fù)雜，建模周期長(zhǎng)；第二種方法利用三維掃描設(shè)備獲得三維信息，建 模精度高，周期短，但設(shè)備較昂貴；第三種方法根據(jù)影像序列建模，用戶只需 使用普通數(shù)碼相機(jī)圍繞目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝，通過(guò)相片影像信息重建模型，其數(shù) 據(jù)采集設(shè)備筒單，效率高。因此，基于影像序列的三維重建以其簡(jiǎn)單的操作， 低廉的設(shè)備，較高的效率已成為計(jì)算機(jī)視覺(jué)的重要研究對(duì)象。
基于二維的影像序列建模是指由物體的一組二維照片上的側(cè)影輪廓信息來(lái) 重建物體原始模型的技術(shù)，其中二維照片的拍攝角度越多，重建結(jié)果越逼近真 實(shí)物體。由于相機(jī)視點(diǎn)和側(cè)影輪廓所產(chǎn)生的錐體相交得到的可視外殼把物體包 括在內(nèi)，所以只能得到與真實(shí)物體逼近的物體模型。目前基于可視外殼技術(shù)的 算法主要分為兩大類體素裁剪方法和表面重建方法。
體素裁剪方法，Martin和Aggarwal最早提出了從不同角度的相機(jī)拍攝到的 照片生成可視外殼的體素方法。后來(lái)，Chien提出了在平行拍攝條件下利用八叉 樹(shù)結(jié)構(gòu)來(lái)表示可視外殼的方法，通過(guò)八叉樹(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)空間裁剪的體素信 息，這種空間表達(dá)式能高效地處理空間的分割與存儲(chǔ)信息，提高了運(yùn)算效率。 R. Szeliski在Chien的基礎(chǔ)下提出來(lái)了在任意角度拍攝的八叉樹(shù)改進(jìn)算法。但總 體上說(shuō)，基于體素裁剪的方法有以下幾個(gè)缺點(diǎn)(1)重建出來(lái)的可視外殼精確度較低；(2)時(shí)間復(fù)雜度，空間復(fù)雜度較高，即使在引入八叉樹(shù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)后， 問(wèn)題仍然沒(méi)有得到很好的解決；(3 )表面是由相互獨(dú)立的體素元素間接生成的， 相互之間缺乏緊密聯(lián)系且多數(shù)的情況下會(huì)產(chǎn)生冗余信息。隨著多處理器并行技 術(shù)的發(fā)展，體素剪裁方法可以得到很好的改進(jìn)。
表面重建方法能夠解決體素方法的第3個(gè)缺點(diǎn)。Matsuik提出了多邊形求交 的方法，此算法用相機(jī)的拍攝視點(diǎn)與圖片上的側(cè)影l(fā)侖廓線所形成的錐體直接求 交生成可視外殼。后來(lái)，F(xiàn)ranco使用了極線幾何與邊界4企測(cè)的方法直4妄重構(gòu)物 體表面，提高了算法效率。這種方法所包含的工作有多面體求交運(yùn)算，多邊 形求交運(yùn)算，檢測(cè)邊的運(yùn)算。根據(jù)每個(gè)錐體的側(cè)面去切割物體表面，直接記錄 物體的面信息。這種方法雖然解決了表面之間的連貫性，但隨著拍攝照片數(shù)量 的增多，物體的重建表面會(huì)非常復(fù)雜。并且大部分表面重建方法的穩(wěn)定性都會(huì) 受到邊界點(diǎn)的影響，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致重建表面不完整，尤其是當(dāng)重建的物體有著復(fù) 雜的拓樸結(jié)構(gòu)時(shí)。除此之外在通過(guò)表面重建方法建模時(shí)，還需要考慮不同的約 束條件，例如平滑約束性、遮擋邊緣和紋理邊緣、部分遮擋、可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種重建精度高、魯棒性強(qiáng)的生成可視外殼的方法。 一種生成魯棒的可視外殼的方法，包括如下步驟獲取物體在至少兩個(gè)不 同視點(diǎn)下同一時(shí)刻的圖像集合；對(duì)所述圖像集合中的每幅圖像進(jìn)行并行處理， 獲得輪廓信息并保存；根據(jù)所述輪廓信息利用線段加權(quán)求交法構(gòu)建物體的初始 線段集合模型；利用線段集合中心線性過(guò)濾對(duì)初始線段集合模型進(jìn)行修正得到 結(jié)果線段集合模型；利用線段集合多邊形檢測(cè)對(duì)物體進(jìn)行表面重建，得到物體 的可視外殼。
通過(guò)加權(quán)線段求交，線段集合中心線性過(guò)濾與線段集合多邊形檢測(cè)的方法 計(jì)算物體的可視外殼，克服傳統(tǒng)線段求交與表面邊界檢測(cè)不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)，同時(shí) 保證方法計(jì)算結(jié)果的精確度，增強(qiáng)了魯棒性。
優(yōu)選地，所述視點(diǎn)均勻分布于以物體為中心的水平圓周上，在各視點(diǎn)下采用數(shù)碼相機(jī)拍攝物體圖像。優(yōu)選地，采用canny邊緣檢測(cè)算子的最優(yōu)階梯邊緣檢測(cè)算法獲得圖像的輪 廓信息。優(yōu)選地，構(gòu)建初始線段集合模型的方法包括如下步驟對(duì)每一個(gè)視點(diǎn)下的物體的輪廓，將其離散為點(diǎn)的集合，所述集合中的點(diǎn)都 位于物體的輪廓上，構(gòu)成點(diǎn)4侖廓，每一個(gè)視點(diǎn)與相應(yīng)點(diǎn)輪廓構(gòu)成一個(gè)^L點(diǎn)錐體；視點(diǎn)錐體的一條母線與其他視點(diǎn)錐體相交產(chǎn)生母線線段集，利用線段加權(quán) 求交法對(duì)母線線段集進(jìn)行處理得到該視點(diǎn)錐體一條母線下的結(jié)果集；將每一個(gè)視點(diǎn)錐體中與相應(yīng)的點(diǎn)輪廓中點(diǎn)的數(shù)量相同的所有母線與其他的 視點(diǎn)錐體相交后經(jīng)過(guò)與上述步驟相同的處理后的結(jié)果集的集合即為物體的初始 線段集合模型。優(yōu)選地，所述線段加權(quán)求交法包括如下步驟將母線線段集中的所有線段用具有一維參數(shù)的起點(diǎn)和終點(diǎn)表示；定義以母線線段集中最小起點(diǎn)為起點(diǎn)，最大終點(diǎn)為終點(diǎn)的第一線IS:屬于加 權(quán)線段集，母線線段集包括多個(gè)線段組，每一個(gè)線段組由母線與一個(gè)視點(diǎn)錐體 相交得到，線段組的數(shù)量與其他視點(diǎn)錐體的數(shù)量相同；設(shè)定一臨時(shí)集為空；檢查一個(gè)線段組中的每一條線段與加權(quán)線段集中的所有線段是否重疊，如 果重疊，將重疊結(jié)果插入臨時(shí)集，并將與該重疊結(jié)果關(guān)聯(lián)的加權(quán)計(jì)數(shù)器加一；根據(jù)所述臨時(shí)集將加權(quán)線段集更新，并清空臨時(shí)集；逐個(gè)處理每個(gè)線段組，直到母線線段集中所有的線段均被處理完；從最終的加權(quán)線段集中選取加權(quán)計(jì)數(shù)器最大的線段構(gòu)成結(jié)果集。優(yōu)選地，更新加權(quán)線段集的步驟包括若加權(quán)線段集中的線段與臨時(shí)集中的線段有重疊，則將該線段的重疊部分 去除形成新的線^險(xiǎn)，否則保留；將上述處理的線段集合與臨時(shí)集合并。優(yōu)選地，表面重建包括如下步驟將初始線段集合模型中的線段根據(jù)法向量進(jìn)行分類；同 一類線段中根據(jù)線段共面的情況獲得一組平面，各平面根據(jù)截距的不同 進(jìn)4亍區(qū)分；相鄰的平面相交得到邊界；相鄰邊界相交得到頂點(diǎn)，由頂點(diǎn)構(gòu)成用于表面重建的多邊形； 重復(fù)處理初始線段集合模型中的所有線段。
圖1為^f見(jiàn)點(diǎn)錐體相交的示意圖； 圖2為生成可視外殼的流程圖； 圖3為構(gòu)建物體初始線段集合模型的流程圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)施例中，生成可i見(jiàn)外殼的方法包括如下步驟Sl:獲取物體在至少兩個(gè)不同視點(diǎn)下同一時(shí)刻的圖像集合。此步驟用于采 集所需建模的物體原始信息，采集的視點(diǎn)越多信息量越大，重建精度越高，本 實(shí)施例采集視點(diǎn)為12個(gè)。各視點(diǎn)的圖像采集工具采用普通的數(shù)碼相機(jī)即可。各 視點(diǎn)均勻分布于以物體為中心的水平圓周上。同一時(shí)刻，物體從12個(gè)不同的視 點(diǎn)拍攝，取得一個(gè)圖像集合。S2:對(duì)圖像集合中的每幅圖像進(jìn)行并行處理，獲得輪廓信息并保存。在這 個(gè)步驟中，采用邊緣檢測(cè)算法處理得到圖像的輪廓信息。圖像的邊緣是指圖像 局部區(qū)域亮度變化顯著的部分，圖像的邊緣部分集中了圖像的大部分信息，確 定與提取圖像邊緣對(duì)于整個(gè)圖像場(chǎng)景的識(shí)別與理解是非常重要的。本實(shí)施例采 用canny邊緣檢測(cè)算子的最優(yōu)階梯邊緣檢測(cè)算法獲得圖像的輪廓信息。具體包 括S202:用高斯濾波器平滑圖像。S204:用一階偏導(dǎo)的有限差分來(lái)計(jì)算梯度的幅值和方向； S206:對(duì)梯度幅值進(jìn)行非極大值抑制；S208:用雙閾值算法檢測(cè)和連接邊緣。根據(jù)上述方法得到圖像的輪廓信息 后保存，用于進(jìn)一步的處理。S3:根據(jù)輪廓信息利用線段加權(quán)求交法構(gòu)建物體的初始線段集合模型。詳 細(xì)的步驟如下S302:取得一個(gè)輪廓，將輪廓離散為點(diǎn)的集合，構(gòu)成點(diǎn)輪廓。每一個(gè)視點(diǎn) 與相應(yīng)的點(diǎn)輪廓構(gòu)成一個(gè)視點(diǎn)錐體。S304:視點(diǎn)錐體的一條母線與其他視點(diǎn)錐體相交得到母線線段集。母線與 其他視點(diǎn)錐體中某一個(gè)視點(diǎn)錐體相交可能得到 一個(gè)點(diǎn)，也可能得到 一條線段或 多條互不重疊的線段。如圖1所示，為以視點(diǎn)A為頂點(diǎn)的視點(diǎn)錐體的一條母線 /與其他視點(diǎn)錐體中某一個(gè)視點(diǎn)錐體相交的示意圖。母線/與該視點(diǎn)錐體相交產(chǎn) 生兩條線段A、 /2,形成線段組&={ /,、 /2}。該母線/與所有其他的視點(diǎn)錐體相 交即生成該母線/下的母線線段集"^，本實(shí)施例中，N=ll，即母線/與其他 11個(gè)視點(diǎn)錐體相交，因此母線線段集為{&、 & ........&"，包括11個(gè)線段組。S306:利用線段加權(quán)求交法對(duì)母線線段集進(jìn)^"處理得到該視點(diǎn)錐體一條母線下的結(jié)果集。母線線段集{&、 & ........ W中,&至&1相互之間，利用線段加權(quán)求交法對(duì)母線線段集進(jìn)行處理得到該母線/下的結(jié)果集，線段加權(quán)求交 方法的核心思想是將多組處于同一直線上的所有線段相互之間重疊次數(shù)最多的 部分表示出來(lái)。該結(jié)果集中可能只有一條線段，也可能有多條線段。S308:將結(jié)果集加入初始線段集合。S310:檢查自視點(diǎn)引向的點(diǎn)是否是其所在點(diǎn)輪廓上的處理的最后一個(gè)點(diǎn)。 若是，則進(jìn)行下一步處理，若不是，返回至S304。S312:檢查所處理的輪廓是否是最后一個(gè)輪廓。若是，則表示初始線段集 合添加完畢，若不是，則返回S302。S314:獲得初始線段集合模型。上述的S306的步驟中，示例算法如下將母線線段集W^中所有的線段用具有一維參數(shù)的起點(diǎn)和終點(diǎn)表示。因?yàn)?母線線段集中所有的線段都位于母線上，因此其在空間中方向一樣，所以可以 只用具有一維參數(shù)的起點(diǎn)和終點(diǎn)表示一條線段。其中& =1^￡{1，2,..,}[""，^]， S & S。
Wi表示&中線段的條數(shù)， 《&《表示根據(jù)起點(diǎn)到終點(diǎn)數(shù)值的大小有序排列。如本實(shí)施例中，S產(chǎn)(/" /2}=Ufc6{1，2}[c^， &fc]。S602:找到a汰中的最小值w, &中的最大值60。用["0, 6。]表示第一線段，且該第一線4更屬于加權(quán)線段集Soi^，即5^&^{["0， &]}。元素計(jì)數(shù)器M-l,記錄加權(quán)線段集中的元素個(gè)數(shù)。 S604:選擇一個(gè)線段組，如S,。S606: 取該線段組中的一條線段，如[a仏^]。設(shè)定臨時(shí)集S為空集，即 5 = 0。S608:檢查S606中所取線段與加權(quán)線段集&^s中的所有線段是否有重疊。 所述重疊是指兩條線段中某條線段的起點(diǎn)和/或終點(diǎn)處于另一條線段上。如果重 疊，則將重疊的結(jié)果插入臨時(shí)集5",將與該重疊結(jié)果關(guān)聯(lián)的加權(quán)計(jì)數(shù)器加1,并將加權(quán)線段集5kw中涉及重疊的線段去除該重疊結(jié)果后也插入該臨時(shí)集&如 [aw,6;j]=[2，4], &o]=[l，9],則重疊結(jié)果為[2，4],與[2,4]關(guān)聯(lián)的加權(quán)計(jì)數(shù)器加 1。S610:更新加權(quán)線段集Som。刪除S608中加權(quán)線段集5^ss中涉及重疊的線段，并將臨時(shí)集S與加權(quán)線段集&LSS合并得到新的加權(quán)線段集Soi^根據(jù)新的加權(quán)線段集中線段的條數(shù)M,按照起點(diǎn)從小到大的順序編排線段N， &]、[",，W........ [flM， M。如S608示例中的處理結(jié)果為&)i^{[1，2]、 [2，4]、 [4，9]},其中[2，4]的加權(quán)計(jì)數(shù)器數(shù)值為1, [1，2]和[4,9]的加權(quán)計(jì)數(shù)器的數(shù)值為0。S612:檢查是否是線段組中最后一條線段。若不是，則轉(zhuǎn)入步驟S606;若 是，則進(jìn)行下一步。S614:檢查是否是最后一個(gè)線段組。若不是，則轉(zhuǎn)入步驟S604;若是，則 進(jìn)行下一步。S616:從上述處理的結(jié)果S^^中選取加權(quán)計(jì)數(shù)器最大線段構(gòu)成結(jié)果集。圖像點(diǎn)輪廓包括緊密相鄰的點(diǎn)，從視點(diǎn)到點(diǎn)輪廓上的點(diǎn)的射線集合同樣是 緊密相鄰。通過(guò)加權(quán)線段求交的方法可以有效地計(jì)算出一條射線和其他錐體的 相交后所得的結(jié)果集，對(duì)點(diǎn)輪廓的所有射線計(jì)算得到的結(jié)果集的集合應(yīng)該是規(guī) 則的緊密排列，而通過(guò)加權(quán)線段求交的方法計(jì)算一條射線中的線段集合的近似 交集結(jié)果會(huì)受到噪聲的影響產(chǎn)生偏差，所以有必要對(duì)其進(jìn)行修正。S4:對(duì)初始線段集合模型進(jìn)行修正得到結(jié)杲線段集合模型。該修正方法是 中心線過(guò)濾法，其針對(duì)的對(duì)象是一個(gè)視點(diǎn)下所有母線線段集經(jīng)處理后的結(jié)果集 的集合。假如"}f=1 (N為線段個(gè)數(shù)，S是第i條線段)是一組線段集合，并且 S=[a,A]，其中a,^6,.，這組線段集合的中心線性過(guò)濾器{《}:: /,=6,-^;表示&的長(zhǎng)度〈=1:二^,*^，(其中2;二^,1 , N "3， 5， 7});調(diào)整后的長(zhǎng)度。=ft + )/2 -</2;重新確定的起點(diǎn)。6:=(6,+",)/2 + /,:/2;重新確定的終點(diǎn)。如果直接使用";=2二 ，并且"S二^，力.進(jìn)行過(guò)濾，那么將出現(xiàn) 平滑后的線段集合整體漂移的情況。通過(guò)加權(quán)線段求交算法所得到的可視外殼 模型的線段集合是對(duì)物體可視外殼的最大近似結(jié)果，對(duì)于存在的異常線賴:信息， 可以通過(guò)中心線性過(guò)濾的方法把不規(guī)則的線段集合規(guī)整化，使線段集合整體趨 勢(shì)走向明顯，便于下一步的處理。S5:利用結(jié)果線段集合模型對(duì)物體進(jìn)行表面重建。如果一個(gè)光錐平面對(duì)于 多個(gè)視點(diǎn)可見(jiàn)，則該光錐平面會(huì)相交于多個(gè)可見(jiàn)視點(diǎn)下的視點(diǎn)錐體，顯然只有 它們的交集才會(huì)落在最終的多面體可視外殼的內(nèi)部。該光錐平面與其他所有相 片錐體相交得到的多邊形即為物體的可視外殼信息。本實(shí)施例中釆取上述原理 進(jìn)行表面重建，具體步驟包括S502:將初始線段集合模型中的線段根據(jù)法向量進(jìn)行分類，即法向量相近 的線段分為一類，應(yīng)用中可設(shè)定一個(gè)閾值，作為判斷法向量相近的標(biāo)準(zhǔn)。S504:對(duì)處于相同類的所有線段，計(jì)算該線段集合所產(chǎn)生的平面組。所有 法向量相同的線段共面構(gòu)成該平面組中的一個(gè)平面，并根據(jù)平面的截距對(duì)平面進(jìn)行區(qū)分。S506:對(duì)每一個(gè)平面查找與其相鄰的平面，相鄰的平面相交得到邊界。 S508:相鄰的邊界相交得到頂點(diǎn)，頂點(diǎn)按次序連接得到用于表面重建的多 邊形。S510:處理下一個(gè)同類線段集合直到所有的線段都處理完成，即可得到物 體的可視外殼。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)， 但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和 改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附 權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種生成魯棒的可視外殼的方法，其特征在于，包括如下步驟獲取物體在至少兩個(gè)不同視點(diǎn)下同一時(shí)刻的圖像集合；對(duì)所述圖像集合中的每幅圖像進(jìn)行并行處理，獲得輪廓信息并保存；根據(jù)所述輪廓信息利用線段加權(quán)求交法構(gòu)建物體的初始線段集合模型；利用線段集合中心線性過(guò)濾對(duì)初始線段集合模型進(jìn)行修正得到結(jié)果線段集合模型；利用線段集合多邊形檢測(cè)對(duì)物體進(jìn)行表面重建，得到物體的可視外殼。
2、 如權(quán)利要求1所述的生成魯棒的可視外殼的方法，其特征在于，所述視 點(diǎn)均勻分布于以物體為中心的水平圓周上，在各視點(diǎn)下采用數(shù)碼相機(jī)拍攝物體圖像。
3 、如權(quán)利要求1所述的生成魯棒的可視外殼的方法，其特征在于，采用canny 邊緣檢測(cè)算子的最優(yōu)階梯邊緣檢測(cè)算法獲得圖像的輪廓信息。
4、 如權(quán)利要求1所述的生成魯棒的可視外殼的方法，其特征在于，構(gòu)建初 始線段集合模型的方法包括如下步驟對(duì)每一個(gè)視點(diǎn)下的物體的輪廓，將其離散為點(diǎn)的集合，所述集合中的點(diǎn)都 位于物體的輪廓上，構(gòu)成點(diǎn)輪廓，每一個(gè)視點(diǎn)與相應(yīng)點(diǎn)輪廓構(gòu)成一個(gè)視點(diǎn)錐體；視點(diǎn)錐體的一條母線與其他視點(diǎn)錐體相交產(chǎn)生母線線段集，利用線段加權(quán) 求交法對(duì)母線線段集進(jìn)行處理得到該視點(diǎn)錐體一條母線下的結(jié)果集；將每一個(gè)視點(diǎn)錐體中與相應(yīng)的點(diǎn)輪廓中點(diǎn)的數(shù)量相同的所有母線與其他的 視點(diǎn)錐體相交后經(jīng)過(guò)與上述步驟相同的處理后的結(jié)果集的集合即為物體的初始 線段集合模型。
5、 如權(quán)利要求4所述的生成魯棒的可視外殼的方法，其特征在于，所述線 段加權(quán)求交法包括如下步驟將母線線段集中的所有線段用具有一維參數(shù)的起點(diǎn)和終點(diǎn)表示； 定義以母線線段集中最小起點(diǎn)為起點(diǎn)，最大終點(diǎn)為終點(diǎn)的第一線段屬于加 權(quán)線段集，母線線段集包括多個(gè)線段組，每一個(gè)線段組由母線與一個(gè)視點(diǎn)錐體相交得到，線段組的數(shù)量與其他視點(diǎn)錐體的數(shù)量相同； 設(shè)定一臨時(shí)集為空；檢查一個(gè)線段組中的每一條線段與加權(quán)線段集中的所有線段是否重疊，如 果重疊，將重疊結(jié)果插入臨時(shí)集，并將與該重疊結(jié)果關(guān)聯(lián)的加權(quán)計(jì)數(shù)器加一； 根據(jù)所述臨時(shí)集將加權(quán)線段集更新，并清空臨時(shí)集； 逐個(gè)處理每個(gè)線^:組，直到母線線段集中所有的線^殳均^^處理完； 從最終的加權(quán)線段集中選取加權(quán)計(jì)數(shù)器最大的線段構(gòu)成結(jié)果集。
6、 如權(quán)利要求5所述的生成魯棒的可視外殼的方法，其特征在于，更新加 權(quán)線段集的步驟包括若加權(quán)線段集中的線段與臨時(shí)集中的線段有重疊，則將該線段的重疊部分 去除形成新的線,史，否則保留；將上述處理的線段集合與臨時(shí)集合并。
7、 如權(quán)利要求1所述的生成魯棒的可視外殼的方法，其特征在于，表面重 建包括如下步驟將初始線段集合模型中的線段根據(jù)法向量進(jìn)行分類；同 一類線段中根據(jù)線段共面的情況獲得一組平面，各平面根據(jù)截距的不同 進(jìn)行區(qū)分；相鄰的平面相交得到邊界；相鄰邊界相交得到頂點(diǎn)，由頂點(diǎn)構(gòu)成用于表面重建的多邊形； 重復(fù)處理初始線段集合模型中的所有線段。
全文摘要
一種生成魯棒的可視外殼的方法，屬于三維建模領(lǐng)域。包括如下步驟獲取物體在至少兩個(gè)不同視點(diǎn)下同一時(shí)刻的圖像集合；對(duì)所述圖像集合中的每幅圖像進(jìn)行并行處理，獲得輪廓信息并保存；根據(jù)所述輪廓信息利用線段加權(quán)求交法構(gòu)建物體的初始線段集合模型；利用線段集合中心線性過(guò)濾對(duì)初始線段集合模型進(jìn)行修正得到結(jié)果線段集合模型；利用線段集合多邊形檢測(cè)對(duì)物體進(jìn)行表面重建，得到物體的可視外殼。通過(guò)加權(quán)線段求交，線段集合中心線性過(guò)濾與線段集合多邊形檢測(cè)的方法計(jì)算物體的可視外殼，克服傳統(tǒng)線段求交與表面邊界檢測(cè)不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)，同時(shí)保證算法結(jié)果的精確度，增強(qiáng)了算法的魯棒性。
文檔編號(hào)G06T17/00GK101615304SQ200910109220
公開(kāi)日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者文高進(jìn), 銘 程 申請(qǐng)人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院