[發明專利]一種用于3D對象建模的設備和方法

無效

• 申請號: 201010601913.0
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102542601A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 張輝;孫迅;焦少輝;金庸善
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;北京三星通信技術研究有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;李娜娜

1.一種用于3D對象建模的設備，所述設備包括：

圖像接收單元，用于接收拍攝的彩色圖像和深度圖像，其中，彩色圖像包括正向彩色圖像和至少兩幅其它視角的側向彩色圖像，深度圖像為正向深度圖像；

3D模板提供單元，用于提供針對特定種類的對象而預定義的3D對象模板，其中，所述3D對象模板具有形狀特征和紋理特征；

對象建模單元，用于基于由圖像接收單元接收的彩色圖像和深度圖像對由3D模板提供單元提供的3D對象模板進行變形處理，并對彩色圖像和變形處理后的3D對象模板進行紋理合成，以生成3D對象模型。

2.如權利要求1所述的設備，其中，所述對象建模單元包括：

特征提取模塊，用于從彩色圖像提取用于確定對象形狀的特征信息；

前景分離模塊，用于通過產生前景掩膜圖像從正向彩色圖像和正向深度圖像分離出感興趣的前景圖像；

超分辨率處理模塊，用于執行超分辨率處理以產生對應于正向彩色圖像的密集深度圖；

變形處理模塊，用于基于由特征提取模塊提取的特征信息以及由超分辨率處理模塊產生的密集深度圖對由3D模板提供單元提供的3D對象模板進行變形處理；

紋理生成模塊，用于對彩色圖像和變形處理后的3D對象模板進行紋理合成，以生成3D對象模型。

3.如權利要求2所述的設備，其中，前景分離模塊對正向深度圖像進行前景分割以得到前景掩膜，然后，利用已知的標定參數，將與前景掩膜相應的深度像素投影到正向彩色圖像平面，以在正向彩色圖像上形成稀疏的2D點集合，對所述稀疏的2D點之間的間隙進行填充，以在正向彩色圖像上形成相應的前景圖像。

4.如權利要求3所述的設備，其中，超分辨率處理模塊將深度圖像中的像素投影到正向彩色圖像平面，以獲取正向彩色圖像像素中具有深度值的種子點，基于獲取的種子點和正向彩色圖像來執行局部插值運算，從而產生對應于正向彩色圖像的密集深度圖，對所述密集深度圖進行量化，并對量化的密集深度圖執行全局優化，以提高其平滑性。

5.如權利要求4所述的設備，其中，在超分辨率處理模塊執行局部插值運算時，其利用下列等式來確定正向彩色圖像中的待插值像素的深度值：

dp=Σq∈N(p)Wpq×dq/Σq∈N(p)Wpq]]>

W_pq＝exp(-(1-α(ΔΩ))×color_diff-spatial_diff)，其中，

α(ΔΩ)＝1/(1+e^{-ε×(ΔΩ-τ)})

在上述等式中，p表示正向彩色圖像中的任一待插值像素，N(p)表示像素p的鄰域，q表示鄰域N(p)中的任一種子點，d_p表示像素p的深度值，d_q表示種子點q的深度值，W_pq表示種子點q相對于像素p的深度權重，ΔΩ表示鄰域N(p)中最大深度值與最小深度值之間的差，color_diff和spatial_diff分別表示從種子點q到待插值像素p的彩色近似性和空間鄰近度，ε和τ分別是通過實驗而確定的正常數。