[發明專利]基于復雜背景下可見外殼的三維重建方法

在審

• 申請號: 201210495803.X
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103854301A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 張志佳;王博實
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周楠

1.一種基于復雜背景下可見外殼的三維重建方法，其特征在于：該方法步驟如下：

（1）相機自標定：

相機自標定來確定每幅參考圖像所對應的相機拍攝方位及其內部參數；

（2）用可視外殼算法重建三維模型：

得到相機的內外參數后，利用可視外殼算法重建三維模型；可見外殼生成方法也叫做側影輪廓的三維重建方法，可見外殼是由空間物體的所有已知側影輪廓線決定的該物體的空間包絡；利用每個視點的投影矩陣構建從二維到三維空間的投影錐，利用投影錐之間的交集計算得到物體的三維信息；

（3）自然圖像摳圖：

用自然圖像摳圖提取物體輪廓，在給定的源圖像上，每一個像素點顏色值C都由前景分量F和背景分量B線性組合形成，摳圖過程為已知像素值C，求解未知分量F值和?B值的過程。

2.根據權利要求1所述的基于復雜背景下可見外殼的三維重建方法，其特征在于：該方法基本設備構成主要包括水平面（1）、平面鏡a（2）、平面鏡b（3）、數碼相機、重建的物體（5）、0度圖片、90度圖片、0度圖片的輪廓提取圖片、90度圖片的輪廓提取圖片；

平面鏡a（2）與平面鏡b（3）成一定角度立在水平面（1）上，夾角在70~75度之間，把需要重建的物體（5）放在這兩個平面鏡之間，固定數碼相機的焦距，用相機拍攝物體兩次；第一次與水平面（1）接近0度拍攝第一幅圖片，設為0度圖片；第二次水平面（1）角度接近90度拍攝第二幅圖片，設為90度圖片；照片包括1個真實的物體和4個虛像，通過自然摳圖法對90度圖片進行提取輪廓處理，對0度圖片進行提取輪廓處理；通過提取輪廓處理后的圖片計算相機參數，完成相機自標定；把相機的參數求出之后，用可見外殼的方法處理90度圖片的輪廓提取圖片與0度圖片的輪廓提取圖片，得到基于復雜背景下可見外殼的三維重建模型。

3.根據權利要求2所述的基于復雜背景下可見外殼的三維重建方法，其特征在于：用自然摳圖法提取0度圖片與90度圖片邊緣，邊緣內的像素值為255，邊緣外的像素值為0，得到0度圖片的輪廓提取圖片與90度圖片的輪廓提取圖片。

4.根據權利要求2或3所述的基于復雜背景下可見外殼的三維重建方法，其特征在于：通過0度圖片的輪廓提取圖片與90度圖片的輪廓提取圖片之間的約束關系計算數碼相機的參數矩陣和焦距，完成自標定。

5.根據權利要求2或3所述的基于復雜背景下可見外殼的三維重建方法，其特征在于：通過0度圖片的輪廓提取圖片與90度圖片的輪廓提取圖片的可見外殼算法計算物體的合理逼近模型。