[發明專利]利用二維圖像生成三維幾何模型的自動建模方法

無效

• 申請號: 201210089989.9
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102663814A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 左健存
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

1.一種利用二維圖像生成三維幾何模型的自動建模方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：

步驟1、確定幾何模型表示方法，采用邊界表示法；

步驟2、獲取圖像；

來提取待建模對象的6個視圖圖像；

步驟3、圖像處理；

對所捕獲的6幅圖像分別執行圖像自動處理流程；

步驟4、二維信息抽取；

二維信息抽取是指從圖像中抽取出對象的二維特征信息，即二維頂點數、二維多邊形數、二維頂點坐標、二維頂點與二維多邊形之間的拓樸關系；

對六視圖依次采用“縱向掃描，逆向周游”方法，自動獲得對象的所有二維特征信息，生成6個坐標庫；

步驟5、三維信息抽取；

對6個坐標庫中的二維特征信息，采用“二次匹配”方法，自動獲取對象的所有三維特征信息；

三維特征信息包括：三維頂點數、三維多邊形數、三維頂點坐標、三維頂點與三維多邊形之間的拓撲關系；

步驟6、根據對象的全部三維特征信息，按文件結構，生成并保存對象的三維幾何模型。

2.如權利要求1所述的利用二維圖像生成三維幾何模型的自動建模方法，其特征在于，所述的步驟3包含以下步驟：

步驟3.1、邊緣檢測；

步驟3.2、邊緣跟蹤；

步驟3.3、自動閾值提取及二值化；

步驟3.4、閉運算；

步驟3.5、細化；

步驟3.6、邊緣連接；

步驟3.7、清除“毛刺”。

3.如權利要求1所述的利用二維圖像生成三維幾何模型的自動建模方法，其特征在于，所述的步驟4包含以下步驟：

縱向掃描：沿“視圖”圖像的下邊界，以一定的間隔垂直向上掃描，每條掃描線從圖像的下邊界開始，到上邊界為止；

逆向周游：在“縱向掃描”過程中，如遇到邊緣曲線，則沿邊緣曲線按“先右轉，以后一直左轉”的原則，進行逆時針方向周游，“逆向周游”結束后，繼續從周游的起點處向上“縱向掃描”；

二維信息獲取：“逆向周游”過程中，以“后向量相對前向量發生左轉向”為判據，獲取二維頂點信息，成功“逆向周游一周”，則可檢出二維多邊形及其與二維頂點間的拓撲關系。

4.如權利要求1所述的利用二維圖像生成三維幾何模型的自動建模方法，其特征在于，所述的步驟5包含以下步驟：

二次匹配：在三維信息抽取過程中，要進行兩次特征匹配操作，一次特征匹配利用坐標庫中的二維頂點坐標匹配生成三維頂點，二次匹配利用三維頂點坐標和坐標庫中的二維多邊形拓撲結構信息匹配生成三維多邊形；

三維信息獲取：對二維多邊形的每一頂點，先進行“坐標考察”獲得候選頂點，再進行“就近匹配”從中判取與該二維頂點對應的三維頂點，三維多邊形中頂點的連接次序與二維多邊形中的次序一致，于是得到三維多邊形與其頂點間的拓撲關系。