[發明專利]一種實物模擬電腦圖像的制造方法

有效

• 申請號: 201010158363.X
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN101799938A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 何炳蔚;林澤明
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種實物模擬電腦圖像的制造方法，其特征在于按以下步驟進行：

（1）?計算各數據點曲率

（1.1）在模型實物的至少兩個以上的視覺方位上確定相應方位的三維坐標，分別在各三維坐標上確定出模型表面各數據點的坐標參數，由各視角方位上模型表面的數據點分別組成相應視角點集；

（1.2）?對于上述獲得的各個不同視角下的點集，分別在點集中各數據點周圍選定K個近鄰點，及其近鄰點的坐標參數；

（1.3）?利用K個近鄰點計算各數據點的曲率

（2）?對應數據點對的尋找

（2.1）?在上述一個視角點集A中選取一個數據點p_i；

（2.2）?在視角點集B中選取m個滿足法矢不變量的歐式距離DL(p_i,?q_j)<ε的數據點，若找不到任何滿足的數據點，返回步驟（2.1）；

（2.3）?分別計算上述視角點集A中的數據點p_i與視角點集B中m個數據點的曲率的Hausdorff距離，數據點p_i與m個數據點中每一個數據點q_j的Hausdorff距離計算過程如下：

（1’）在上述數據點p_i的周圍選定K個近鄰點，構成近鄰點集N?bhd(p_i)，在上述數據點q_j的周圍選定K個近鄰點，構成近鄰點集N?bhd(q_j)；

（2’）采用公式||?p－q||=|K_?p?－K?_q?|分別計算上述近鄰點集N?bhd(p_i)中的各近鄰點p_ik到近鄰點集N?bhd(q_j)中的所有近鄰點之間的距離，其中K_?p?和K?_q為兩個近鄰點集中的近鄰點的高斯曲率，選擇近鄰點集N?bhd(q_j)中距離近鄰點p_ik最近的近鄰點q_jn，近鄰點p_ik與近鄰點q_jn相對應，構成一對近鄰點對（p_ik，q_jn）；

（3’）取上述所有近鄰點對中距離最大的一對近鄰點對的距離值為視角點集A中的數據點p_i與視角點集B中數據點q_j的曲率的單向Hausdorff距離h(p_i,q_j)；

（4’）同理可得視角點集B中數據點q_j與視角點集A中的數據點p_i的曲率的單向Hausdorff距離h(q_j,p_i)；

（5’)?根據上述h(p_i,q_j)和h(q_j,p_i)，選擇最大值為視角點集A中數據點p_i與視角點集B中數據點q_j的曲率的Hausdorff距離H(p_i,q_j)；

（2.4）?根據上述計算得到的m個Hausdorff距離，取最小值記為min，若min滿足min<ξ，則相對應的數據點對（p_i,q_j）為視角點集A與視角點集B的一對對應數據點對(b_t,b_t’)，否則，返回步驟（2.1）；

（2.5）?在上述視角點集A中選取下一個數據點p_i+1，依照步驟（2.2）至（2.4），計算出p_i+1與視角點集B中對應數據點q_j+1，構成視角點集A與視角點集B的另一對對應數據點(b_t+1,b_t+1’)，如此逐一計算出視角點集A與視角點集B的各對對應數據點；

（3）?計算變換矩陣R、T

（3.1）根據上述獲得的對應數據點對采用四元組法求解求出兩個不同視覺方位上相應三維坐標上的坐標變換，獲得旋轉矩陣R和平移矩陣T；

（3.2）根據上述獲得的旋轉矩陣R和平移矩陣T，將視角點集A中數據點與視角點集B中的數據點統一到參考數據點集所在的坐標系下，完成兩個視角下數據點的配準定位，從而在電腦上形成模擬圖像。