[發明專利]一種基于草圖檢索的云景構建方法

在審

• 申請號: 201910218266.6
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN110097629A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 梁曉輝;岑運池
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;成金玉

1.一種基于草圖檢索的云景構建方法，其特征在于，包括步驟如下：

步驟(1)：通過人工收集積云圖像，并提取出積云圖像中無遮擋的單朵積云，構成積云圖像數據集；

步驟(2)：對步驟(1)的無遮擋的單朵積云，采用閾值方法將積云圖像像素區分為云和天空像素，并基于多次前向散射模型建模積云，生成積云模型數據集，每一個積云模型均對應著步驟(1)構建的積云圖像數據集中的一張積云圖像；

步驟(3)：提取步驟(1)的積云圖像數據集中積云圖像外輪廓，并計算積云圖像外輪廓的形狀描述子，作為對應積云模型的特征表示；

步驟(4)：使用步驟(3)的形狀描述子計算方法，計算用戶所輸入草圖的傅里葉描述子，并以曼哈頓距離為度量檢索數據集中最相似的積云圖像；

步驟(5)：對步驟(4)檢索出的最相似的積云圖像所對應的積云模型內部進行粒子采樣，生成粒子，并進行繪制。

2.根據權利要求1所述一種基于草圖檢索的云景構建方法，其特征在于：所述步驟(2)積云模型數據集生成的步驟具體如下：

步驟(B1)、對步驟(1)獲取的無遮擋的單朵積云圖像像素的三個通道計算像素飽和度，并根據飽和度采用閾值法將圖像分離成積云像素和天空背景像素；

步驟(B2)、對于分離出來的積云像素及天空像素，采用多次前向散射模型，建模出細節積云三維模型，與相應積云圖像一起構成積云模型數據集，每一個積云三維模型都對應積云模型數據集中的一張積云圖像。

3.根據權利要求1所述一種基于草圖檢索的云景構建方法，其特征在于：所述步驟(3)中積云模型特征提取的步驟如下：

步驟(C1)、針對步驟(1)得到的積云圖像數據集中的每一張積云圖像，利用圖像邊緣檢測算子，獲取積云的外輪廓，并將每個外輪廓作為一朵積云；

步驟(C2)、對于檢測出的積云外輪廓，計算其傅里葉描述子，作為對應積云模型的特征表示。

4.根據權利要求1所述一種基于草圖檢索的云景構建方法，其特征在于：所述步驟(4)中草圖檢索的步驟如下：

步驟(D1)、使用步驟(3)的形狀描述子計算方法，用戶輸入所需要積云模型的外輪廓草圖，計算輸入草圖的傅里葉描述子；

步驟(D2)、以曼哈頓距離為度量標準，在積云模型數據集中檢索與輸入草圖最相似的積云圖像，返回該積云圖像所對應的積云模型。

5.根據權利要求1所述一種基于草圖檢索的云景構建方法，其特征在于：所述步驟(5)中粒子采樣及繪制的步驟如下：

步驟(E1)利用步驟(4)檢索到的積云模型，構建積云內部距離場；

步驟(E2)在云的內部進行采樣，形成云的粒子模型，并采用多次前向散射模型對積云的粒子模型進行繪制。