[發(fā)明專利]基于計(jì)算全息技術(shù)的大場(chǎng)景真三維顯示快速生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410215802.4
• 申請(qǐng)日: 2014-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN104021587B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常炳國(guó);陳超;霍博華;謝健;曹天澤;馮碩果
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司36115
• 代理人: 謝德珍

1.一種基于計(jì)算全息技術(shù)的大場(chǎng)景真三維顯示快速生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對(duì)三維數(shù)據(jù)源重采樣得到目標(biāo)大場(chǎng)景中的各實(shí)體的三維數(shù)據(jù)；

(2)對(duì)三維數(shù)據(jù)通過坐標(biāo)變換生成統(tǒng)一參考坐標(biāo)的三維模型的描述；

(3)將實(shí)體的景深信息和紋理信息融合到三維模型中，形成單實(shí)體真三維實(shí)體模型；

(4)將單實(shí)體真三維實(shí)體模型合成為大場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的位置，形成大場(chǎng)景三維實(shí)體模型；

(5)通過計(jì)算機(jī)模擬生成目標(biāo)大場(chǎng)景的虛擬顯示；

其中，步驟(1)中得到目標(biāo)大場(chǎng)景中的各實(shí)體的三維數(shù)據(jù)包括以下步驟：截取實(shí)體的二維截面信息，通過菲涅爾衍射獲得全息圖，建立目標(biāo)場(chǎng)景的數(shù)學(xué)模型，通過采樣抽取目標(biāo)場(chǎng)景的三維數(shù)據(jù)，并進(jìn)行去噪、識(shí)別和容錯(cuò)處理，形成了若干二維平面數(shù)據(jù)；采用重采樣技術(shù)，處理二維平面數(shù)據(jù)，得到目標(biāo)大場(chǎng)景中的實(shí)體的三維數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算全息技術(shù)的大場(chǎng)景真三維顯示快速生成方法，其特征在于，在步驟(1)中獲得實(shí)體的三對(duì)特征點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算出坐標(biāo)變換參數(shù)，在步驟(2)中利用坐標(biāo)變換參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)變換，生成統(tǒng)一參考坐標(biāo)的三維模型描述。

3.如權(quán)利要求2所述的基于計(jì)算全息技術(shù)的大場(chǎng)景真三維顯示快速生成方法，其特征在于，所述三對(duì)特征點(diǎn)坐標(biāo)的獲取方式為利用三維掃掃描設(shè)備通過多角度對(duì)實(shí)體進(jìn)行多重掃描，獲得不同視角的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，在實(shí)體上兩次掃描重疊區(qū)域放置三個(gè)標(biāo)志物，將這三個(gè)標(biāo)志物的幾何中心作為特征點(diǎn)，幾何中心坐標(biāo)求取：

$\begin{array}{ccc}{x}_0=\frac{{\Σ}_1^n{x}_i}{n}& y_0=\frac{{\Σ}_1^n{y}_i}{n}& z_0=\frac{{\Σ}_1^n{z}_i}{n}\end{array}.$

4.如權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算全息技術(shù)的大場(chǎng)景真三維顯示快速生成方法，其特征在于，步驟(1)中重采樣包括以下步驟：根據(jù)實(shí)體由坐標(biāo)變換參數(shù)得到的總體糾正信息，對(duì)原始掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣，得到反映實(shí)體表面幾何特征的三維掃描坐標(biāo)和實(shí)體立體幾何信息，將每一次掃描線看成分段光滑曲線，從上至下或者從左至右，進(jìn)行局部二次擬合，得到逼近的距離圖像，檢測(cè)深度和擬合點(diǎn)的法向連續(xù)性，生成邊緣映射圖，提取三維輪廓邊緣，由二維網(wǎng)格鏈碼跟蹤獲取不同的邊緣鏈，沿邊緣鏈搜索并確定邊緣拐點(diǎn)，根據(jù)用戶指定將距離圖像等分為N幅子距離圖像，各子圖像間有且僅有一重疊邊，分別在距離圖像內(nèi)進(jìn)行自適應(yīng)采樣。

5.如權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算全息技術(shù)的大場(chǎng)景真三維顯示快速生成方法，其特征在于，步驟(4)形成大場(chǎng)景三維實(shí)體模型是基于三角網(wǎng)內(nèi)插多邊形算法。