[發明專利]用于產生對象的三維表示的方法和系統

有效

• 申請號: 201410283599.4
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104240288B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: S·約翰遜;F·佩爾貝;B·施滕格;M-T·范;O·伍德福德;R·蓋拉爾迪;R·奇波拉
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/50
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 王英,陳松濤

1.一種根據深度圖像來產生對象的體形的三維表示的方法，所述方法包括：

將所述對象的深度圖像與多個表示圖像相比較，其中，每一個表示圖像都與對象的體形和姿勢的各自的參數模型相關聯；每一個各自的參數模型包括若干個數值變量，所述表示圖像表示對象的可能的體形和姿勢的聚類的所述變量的平均值；

將所述多個表示圖像中的一個表示圖像識別為與所述對象的所述深度圖像最接近的表示圖像；

選擇與和所述深度圖像最接近的表示圖像相關聯的所述對象的體形和姿勢的參數模型；以及

通過將所選擇的參數模型與所述對象的所述深度圖像相適配來產生所述對象的三維表示；其中，將所選擇的參數模型與所述對象的所述深度圖像相適配包括使能量函數最小，其中，所述能量函數包括距離項，所述距離項取決于在所述對象的所述深度圖像上的點與所選擇的參數模型上的相應點之間的距離。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述距離項給出了對所述模型上的位于由所述深度圖像上的點限定的體積內的點的優先選擇。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述距離項包括重力函數，所述重力函數與所選擇的模型的表面的法向和重力方向相關。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，每一個表示圖像都是根據所述各自的參數模型而計算的深度圖像。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，每一個表示圖像都是根據所述各自的參數模型而計算的深度圖像與alpha圖像的加權組合。

6.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：在將所述對象的所述深度圖像與所述多個表示圖像相比較之前，標準化所述深度圖像中的所述對象的定向和/或所述對象的深度。

7.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：在將所述對象的所述深度圖像與所述多個表示圖像相比較之前，減小所述深度圖像的分辨率。

8.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：根據所述三維表示來計算所述對象的尺寸指標和/或測量值。

9.一種與處理器一起使用的設備，通過執行根據權利要求1所述的方法以根據深度圖像來產生對象的體形的三維表示。

10.一種用于根據深度圖像來產生對象的體形的三維表示的系統，所述系統包括：

儲存設備，所述儲存設備用于存儲所述對象的體形和姿勢的多個參數模型和多個表示圖像，每一個表示圖像都與各自的參數模型相關聯；每一個各自的參數模型包括若干個數值變量，所述表示圖像表示對象的可能的體形和姿勢的聚類的所述變量的平均值；

選擇模塊，所述選擇模塊用于：

將所述對象的所述深度圖像與所述多個表示圖像中的每一個表示圖像相比較；

將所述多個表示圖像中的一個表示圖像識別為與所述對象的所述深度圖像最接近的表示圖像；以及

選擇與和所述深度圖像最接近的表示圖像相關聯的所述對象的體形和姿勢的參數模型；以及

適配模塊，所述適配模塊用于通過將所選擇的參數模型與所述對象的所述深度圖像相適配來產生所述對象的三維表示；其中，所述適配模塊用于通過使能量函數最小來將所選擇的參數模型與所述對象的所述深度圖像相適配，其中，所述能量函數包括距離項，所述距離項取決于在所述對象的所述深度圖像上的點與所選擇的參數模型上的相應點之間的距離。

11.根據權利要求10所述的系統，其中，所述距離項給出了對所述模型上的位于由所述深度圖像上的點限定的體積內的點的優先選擇。

12.根據權利要求10所述的系統，其中，所述距離項包括重力函數，所述重力函數與所選擇的模型的表面的法向和重力方向相關。

13.根據權利要求10所述的系統，其中，每一個表示圖像都是根據所述各自的參數模型來計算的深度圖像。

14.根據權利要求10所述的系統，其中，每一個表示圖像都是根據所述各自的參數模型來計算的深度圖像與alpha圖像的加權組合。

15.根據權利要求10所述的系統，其中，每一個表示圖像的分辨率都小于100×100像素。

16.根據權利要求10所述的系統，其中，所述選擇模塊用于在將所述對象的所述深度圖像與所述多個表示圖像相比較之前，標準化所述深度圖像中的所述對象的定向和/或所述對象的深度。