[發明專利]一種基于幾何空間的語義約束紋理合成方法

有效

• 申請號: 201110328195.9
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102385757A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 王莉莉;金其江;馬志強;何兵
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 李新華;顧煒

1.一種基于幾何空間的語義約束紋理合成方法，包括以下兩個步驟：

(1)利用圖像處理技術從樣本紋理中提取或由用戶給定樣本紋理網格，然后基于網格塊拼接技術合成目標紋理網格；

(2)根據樣本紋理網格和目標紋理網格生成樣本紋理和目標紋理的特征矢量，并采用基于特征矢量的鄰域匹配算法合成目標紋理。

2.根據權利要求1所述的一種基于幾何空間的語義約束紋理合成方法，其特征在于：步驟(1)具體如下：

二維紋理網格的合成在幾何空間內進行，目標紋理網格由若干個同樣大小的網格塊互相拼接而成；對于任意兩個同尺寸的網格塊p、q，若被p的右邊界分割的網格中的邊的數目等于被q的左邊界分割的邊數目，那么稱p的右邊界與q的左邊界相匹配；匹配代價函數則以被這兩條邊界分割的兩組邊為輸入，對第一組的每條邊與它在第二組中相對應的邊，計算它們的距離，然后將所有這些邊對之間的距離相加得到一個正實數，稱為p的右邊界與q的左邊界的匹配代價；對于p，可能存在多個網格塊，它們的左邊界都與p的右邊界相匹配，那么匹配代價最小的那個網格塊就是最佳的；然后通過兩個步驟，可以得到目標紋理網格：首先根據網格塊邊界匹配代價函數和用戶給定的小塊網格生成一組邊界相互匹配的網格塊，所述小塊網格亦稱為語義約束條件，該網格也可從紋理中提取；具體生成過程是從小塊網格中選出若干個網格塊，這些網格塊的邊界相互匹配；對每一個匹配方案，用邊界匹配代價函數計算出該匹配方案中所有匹配邊界間的匹配代價，并加起來得到該匹配方案的總匹配代價；總匹配代價最小的匹配方案就是最佳的；然后最佳匹配方案的網格塊互相拼接就得到了目標紋理網格。

3.根據權利要求1所述的一種基于幾何空間的語義約束紋理合成方法，其特征在于：步驟(2)具體如下：

采用基于特征矢量的鄰域匹配算法合成目標紋理的每個像素，一個像素的鄰域是以該像素為中心的一個正方形區域；鄰域相當于一個高維向量，構造方法是從鄰域的左上角像素開始按掃描線順序逐像素收集r、g、b分量值；鄰域匹配算法通過對比所有樣圖像素鄰域與待合成像素的鄰域的距離來選取最佳匹配像素，并以該像素顏色作為待合成像素的顏色；如此逐像素進行，從而合成目標紋理，所述基于特征矢量的鄰域匹配算法在構造鄰域時，根據像素的特征矢量，所謂像素的特征矢量是一個方向，該方向與像素最靠近的圖元邊界相垂直。