[發(fā)明專利]三維對象建模方法與設備、圖像處理裝置及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910295558.X
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110490916B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 田虎;周連江;關海波;段小軍;王鐘烽;李海洋;楊毅;朱辰
• 申請（專利權）人: 北京城市網(wǎng)鄰信息技術有限公司
• 主分類號: G06T7/50
• 分類號: G06T7/50;G06T17/00;G06T3/40
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產(chǎn)權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

本發(fā)明公開了三維對象建模方法與設備、圖像處理裝置及介質(zhì)。該方法包括：提取每幅全景圖像的在三維空間中的平面輪廓；將相機位置的尺度與每幅全景圖像的在三維空間中的平面輪廓的尺度進行歸一化，得到經(jīng)過歸一化的各全景圖像的在三維空間中的平面輪廓；基于相機位置，對經(jīng)過尺度歸一化的各全景圖像的在三維空間中的平面輪廓的三維點坐標進行旋轉和平移操作，以將其統(tǒng)一到同一個坐標系中，將各對象輪廓拼接成多對象平面輪廓。通過使用高分辨率的全景圖像，能夠提高為三維對象所構建的模型的分辨率，通過坐標變換進行多輪廓拼接、以及后續(xù)的多輪廓優(yōu)化，能夠提高對象建模的精度，由此能夠有效提高所生成的三維對象的模型的分辨率和準確度。

技術領域

本發(fā)明涉及圖像處理和三維對象建模領域，尤其涉及三維對象建模方法與設備、圖像處理裝置及介質(zhì)。

背景技術

在三維對象建模領域，如何使得生成的三維模型具有高分辨率和高準確度是業(yè)界極力追求的目標。

目前主要有兩種方式進行三維對象建模。

一種是采用普通圖像采集設備從不同的角度來拍攝多個圖像，然后將從不同角度拍攝的多個圖像組合/拼接起來，構成三維對象的三維模型。但是，這種方式需要復雜的圖像拼接，很難得到高準確度的三維目標。

另一種方式是直接使用三維掃描設備獲取三維對象的三維點云，然后進行三維點云的拼接，生成三維模型。但是，這種三維掃描設備的圖像采集設備精度不高，導致捕獲的圖像分辨率不高，致使生成的三維模型的分辨率不夠高。

因此，如何得到高分辨率的采集圖像，如何準確地拼接圖像以得到逼真的三維模型是本發(fā)明考慮要解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問題之一，本發(fā)明提供了一種三維對象建模方法與設備、圖像處理裝置及介質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種三維對象建模方法，包括：平面輪廓提取步驟，其中，針對為待建模的至少一個三維對象拍攝的至少一幅全景圖像，提取每幅全景圖像的在三維空間中的平面輪廓，其中，每幅全景圖像是針對一個三維對象拍攝的，每個三維對象對應于一幅或多幅全景圖像；尺度歸一化步驟，其中，基于相機位置，將每幅全景圖像的在三維空間中的平面輪廓的尺度進行歸一化，得到經(jīng)過歸一化的各全景圖像的在三維空間中的平面輪廓；以及多對象拼接步驟，其中，基于相機位置，對經(jīng)過尺度歸一化的各全景圖像的在三維空間中的平面輪廓的三維點坐標進行旋轉和平移操作，以將所述三維點坐標統(tǒng)一到同一個坐標系中，從而將各對象輪廓拼接成多對象平面輪廓。

可選地，所述相機位置是預先確定的或者是通過以下方式估計得到的：利用為待處理的至少一個三維對象拍攝的至少一幅全景圖像的幾何關系，進行所述全景圖像之間的特征點匹配，并記錄所述全景圖像中互相匹配的特征點作為匹配特征點；以及通過對于每幅全景圖像，減小所述全景圖像上的匹配特征點的重投影誤差，來得到拍攝每幅全景圖像時的相機位置、以及每幅全景圖像上的匹配特征點的三維點坐標。

可選地，尺度歸一化步驟包括：在相機位置是估計得到的情況下，將估計相機位置時得到的所述至少一幅全景圖像上的所有三維點坐標中的高度值從小到大排序，取排序靠前的高度值的中值或者均值作為統(tǒng)一的特定類別輪廓估計高度h_c’；以及利用特定類別輪廓假定高度h_c與特定類別輪廓估計高度h_c’的比值，從所述每幅全景圖像的在三維空間中的平面輪廓生成經(jīng)過歸一化的各全景圖像的在三維空間中的平面輪廓，其中，特定類別輪廓假定高度h_c是任意假定的一個高度。

可選地，尺度歸一化步驟包括：在相機位置是預先確定的相機確定高度h_c’的情況下，利用在平面輪廓提取步驟中假定的相機假定高度h_c與相機確定高度h_c’的比值，從所述每幅全景圖像的在三維空間中的平面輪廓生成經(jīng)過歸一化的各全景圖像的在三維空間中的平面輪廓，其中，特定類別輪廓假定高度h_c是任意假定的一個高度。