[發明專利]用于將場景重建為三維(3D)模型的方法和系統有效
| 申請號： | 201780008148.1 | 申請日： | 2017-01-20 |
| 公開（公告）號： | CN108604381B | 公開（公告）日： | 2020-04-24 |
| 發明（設計）人： | S·拉姆阿里加姆 | 申請（專利權）人： | 三菱電機株式會社 |
| 主分類號： | G06T7/55 | 分類號： | G06T7/55 |
| 代理公司： | 北京三友知識產權代理有限公司 11127 | 代理人： | 黃綸偉 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 用于 場景 重建 三維 模型 方法 系統 | ||
1.一種用于將場景重建為三維(3D)模型的方法，該方法包括以下步驟：
用攝像頭獲取該場景的一系列圖像；
使用處理器，該處理器被配置為：
從所獲取的所述場景的所述一系列圖像提取特征匹配的點或匹配的線；
使用隨機值初始化針對攝像頭光學中心和三維點的變量，根據n個約束的可用性而形成所述變量的n個副本，其中n為正整數；
通過將所述n個副本中的每個副本移動最小距離來投影所述n個副本以滿足所述n個約束中的每個約束；
用投影后的n個副本的平均來替換投影后的n個副本；以及
重復所述投影和所述替換，直到相同變量的副本一致，以提供所述三維模型。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述投影和替換使用差別圖動態；
所述差別圖動態包括以下步驟：
將所述n個副本中的每個副本移動由所述投影給出的量的兩倍；所述投影給出的量表示為：PD(yt)-yt，yt＝(xt:1,xt:2,...,xt:n)，其中，xt:1,xt:2,...,xt:n表示n個副本，PD(yt)＝(P1(xt:1),P2(xt:2),...,Pn(xt:n))，P1,P2,...,Pn表示n個約束的投影，投影PD指的是通過將各個副本xt:i移動最小距離來投影，以滿足各個約束Pi，i＝{1,…,n}；
用投影后的n個副本的平均來替換投影后的n個副本；以及
從替換后的n個副本去除所述量，從而獲得用于下一迭代的更新后的n個副本。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述約束是剛性約束、線約束、面約束、手性約束和有向線約束。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述約束是使用所述特征匹配的點或匹配的線而導出的。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述攝像頭是立體攝像頭，其中，所有攝像頭投影線穿過所述攝像頭的光學中心。
6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述攝像頭是普通攝像頭，其中，所有攝像頭投影線不需要穿過所述攝像頭的光學中心。
7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述三維模型是使用所述特征匹配的點或匹配的線來得到的。
8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述三維(3D)模型是使用Manhattan約束和連接性約束由立體攝像頭的多個圖像重建的。
9.根據權利要求1所述的方法，其中，通過單個移動攝像頭或多個靜止攝像頭獲得所述一系列圖像。
10.一種用于將場景重建為三維(3D)模型的系統，該系統包括：
攝像頭，其被配置為獲取所述場景的一系列圖像；以及
處理器，其被配置為實現以下步驟：
從所獲取的所述場景的所述一系列圖像提取特征匹配的點或匹配的線；
使用隨機值初始化針對攝像頭光學中心和三維點的變量，根據n個約束的可用性而形成所述變量的n個副本，其中n為正整數；
通過將所述n個副本中的每個副本移動最小距離來投影所述n個副本以滿足所述n個約束中的每個約束；
用投影后的n個副本的平均來替換投影后的n個副本；以及
重復所述投影和所述替換，直到相同變量的副本一致，以提供所述三維模型。
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