[發明專利]并行化實時稠密體素重建方法

在審

• 申請號: 201210383085.7
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN103049928A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 卞亞濤;劉允才
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T1/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種并行化實時稠密體素重建方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：在附屬處理器上計算空間點坐標、前景概率圖和空間點概率；

步驟S2：在附屬處理器上平滑空間點并生成體素；

步驟S3：在主處理器上刪除內部體素，更新重建范圍；

步驟S4：在附屬處理器上計算體素顏色、體素投影，得到前景數據。

2.根據權利要求1所述的并行化實時稠密體素重建方法，其特征在于，所述的步驟S1：在附屬處理器上計算空間點坐標、前景概率圖和空間點概率，具體如下：

步驟S1.1：根據空間位置計算空間點坐標，其中，全局工作節點數為X*Y*Z，工作組大小為(4,4,4)，X表示三維場景x軸采樣點個數，Y表示三維場景y軸采樣點個數，Z表示三維場景z軸采樣點個數；

步驟S1.2：計算前景概率圖，其中，對每個相機分別計算，全局工作節點數為圖像像素個數；所有工作節點同時并行計算，對圖像r上的一個像素點p的前景概率由某個工作節點按照下式計算

Srp=P(·rp=1|Irp)=P(Irp|·rp=1)P(·rp=1)Σ·rp=01P(Irp|·rp)P(·rp),]]>

其中·_r^p=1代表像素點是前景，否則，·_r^p=0代表像素點是背景；則是圖像r上像素點p的像素值向量，代表像素點p是前景的概率，代表像素點p是前景的似然概率，P(·_r^p=1)代表某個像素點是前景的先驗概率，代表似然概率，P(·_r^p)代表先驗概率；假設背景服從單高斯分布：由于沒有前景的先驗顏色信息，進一步假設前景服從均勻分布并設先驗概率P(·_r^p=1)=P(·_r^p=0)=0.5；由此得到一組相應的前景概率圖{Sp}N={S1p,S2p,...,SNp};]]>

步驟S1.3：計算空間點概率，根據前景概率圖和空間點坐標計算空間點概率，其中，全局工作節點數為X*Y*Z*N，X表示三維場景x軸采樣點個數，Y表示三維場景y軸采樣點個數，Z表示三維場景z軸采樣點個數，N表示相機個數，在計算過程中對每個相機算得的數值使用局部存儲空間進行規約；工作組大小為(256/N,N)，工作組個數為(ceil(X*Y*Z/(256/N)),1)；

對于某個空間點V_i，其成為體素的概率P(V_i=1|{S^p}_N)按下式計算：

P(Vi=1|{Sp}N)=P({Sp}N|Vi=1)P(Vi=1)ΣVi=01P({Sp}N|Vi)P(Vi),]]>

其中，P({S^p}_N|V_i=1)代表空間點V_i成為體素的似然概率，P(V_i=1)代表空間點V_i成為體素的先驗概率，P({S^p}_N|V_i)代表似然概率，P(V_i)代表先驗概率。