[發明專利]一種紋理實時采集在線映射的方法和系統

有效

• 申請號: 201510027422.2
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104616343B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 黃先鋒;張帆;劉湘泉;楊沖
• 申請（專利權）人: 武漢大勢智慧科技有限公司
• 主分類號: G06T15/04
• 分類號: G06T15/04
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明屬于測繪技術領域，尤其涉及一種紋理實時采集在線映射的方法和系統。

背景技術

隨著計算機技術的飛速發展與計算機圖形技術在游戲、影視、模擬仿真、虛擬旅游、文物數字化等領域日益廣泛的應用，圖形顯示的真實感成為了計算機圖形學中最引人注目的研究問題。然而，要生成一幅比較逼真的圖形需要解決各種各樣的問題，比如圖像繪制、明暗處理、反走樣、光線跟蹤等等，從而導致了較低的計算效率。為了提高圖形的生成效率，一般會用簡單的幾何模型描述復雜的對象，而為了保證生成圖形的真實感，紋理映射就成為計算機圖形學中必不可少的重要方法。

紋理映射就是將預先定義的紋理或圖像根據某種映射算法將其覆蓋到三維空間物體的表面，建立紋理與空間物體表面的一一對應關系，簡單的說，就是建立一個二維圖像到三維表面的映射關系。紋理映射技術的應用極大的提高了光柵掃描圖像的視覺豐富感，對真實感圖形的生成具有重要的意義。

現有技術中，絕大多數三維數字化的應用，在紋理映射方法上一般都采用基于實物拍攝照片的紋理映射方法。一般先利用相機采集所需的紋理影像，然后采用人工交互的方式將紋理影像映射到對象表面模型上，這種做法有以下幾個問題：

1、先采集紋理影像，然后對所有影像一一進行紋理映射，紋理影像很可能會出現漏采集的情況，導致紋理影像不能覆蓋整個對象模型表面；

2、由于像幅限制，單幅紋理影像很難覆蓋整個對象模型表面，紋理映射必須采用分塊映射的方式，這樣紋理分塊之間很容易產生色差(采集的紋理影像有色差所致)；

3、采用人工交互的方式進行紋理映射的精度和效率不高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種紋理實時采集在線映射的方法和系統，通過實時采集紋理影像，實現在線自動紋理映射，既可以避免紋理影像漏采集的情況，又可以減少鄰近紋理影像之間出現色差問題，同時能夠提高紋理映射效率。

根據本發明的一個方面，一種紋理實時采集在線映射的方法，包括：

步驟S1，生成待映射對象的三維模型；

步驟S2，通過無線連接設備實時獲取所述待映射對象的第一張紋理影像；

步驟S3，在所述三維模型和所述第一張紋理影像上，人工選取若干數量的控制點對；

步驟S4，根據所述控制點對解算直接線性變換模型得到紋理映射模型；

步驟S5，根據所述紋理映射模型將所述第一張紋理影像映射到所述三維模型上；令k＝2；

步驟S6，通過無線連接設備實時獲取所述待映射對象的第k張紋理影像，將其作為右片；

從已經映射過的k-1張紋理影像中選取一張與所述第k張紋理影像相關性最大的紋理影像，將其作為合法影像對左片，將合法影像對左片和右片組成合法影像對；

步驟S7，將所述合法影像對進行SIFT匹配，從所述合法影像對中提取同名點對；

步驟S8，根據同名點對和合法影像對左片解算右片的紋理映射模型，并根據所述紋理映射模型將所述右片映射到所述三維模型上；

步驟S9，判斷所有紋理影像是否全部完成紋理映射，若否，令k＝k+1返回執行步驟S6；否則，結束處理。

本發明的另一目的在于提供一種紋理實時采集在線映射的系統，所述系統包括：

三維模型生成模塊，用于生成待映射對象的三維模型；

紋理影像獲取模塊，用于通過無線連接設備實時獲取所述待映射對象的紋理影像；

紋理映射模型解算模塊，用于根據控制點對解算直接線性變換得到紋理映射模型；

紋理影像映射模塊，用于根據紋理映射模型將紋理影像映射到三維模型上；

合法影像對組成模塊，用于從已經映射過的k-1張紋理影像中選取一張與所述第k張紋理影像相關性最大的紋理影像，將其作為合法影像對左片，將合法影像對左片和右片組成合法影像對；其中，所述k≥2；

同名點對提取模塊，用于對所述合法影像對進行SIFT匹配，從中提取同名點對；

控制點對計算模塊，用于根據同名點對計算出右片上的同名點對在三維模型上的坐標，將右片上的同名點和計算出的三維模型上的點組成控制點對。

根據本發明的技術方案，提出了一種紋理實時采集在線映射的方法和系統，可以有效避免紋理影像漏采集和鄰近紋理影像之間有色差的問題，同時提高紋理影像映射效率。

附圖說明