[发明专利]确定代表真实对象皮肤的小面的集合

权利要求书

1.一种用于3D重建的计算机实现的方法，包括：

-提供代表真实对象的3D点云；

-使用参数表面拟合所述3D点云；

-将所述参数表面构成的分区定义为遵循所述参数表面之间的交叉的定向小面；

-在所述分区的所述定向小面中确定表示所述真实对象的皮肤的小面的集合，所述确定包括最小化能量，所述能量包括：

■数据项，其随着丢弃的小面与所述3D点云之间的拟合水平增加而递增地惩罚丢弃小面；

■约束项，其惩罚保持的小面形成非皮肤几何形状。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对于每组四个相邻小面，通过不同于0和2的数量的保持的小面，或者通过等于2的数量的、具有不一致的取向的保持的小面，来形成非皮肤几何形状。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述能量探索可分配给所述小面中的每个相应小面的、并且表示用于保持所述相应小面的置信度水平的标签的连续体。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述确定还包括基于所分配的标签来选择要保持哪些小面以及要丢弃哪些小面。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于所分配的标签来决定要保持哪些小面以及要丢弃哪些小面包括将每个所分配的标签与预定阈值进行比较。

6.根据权利要求3、4或5所述的方法，其中，最小化所述能量包括连续优化。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其中：

■所述能量具有自由变量，并且

■所述数据项相对于所述自由变量中的每一个是单调的，和/或，所述约束项具有求和元素，所述求和元素当其他自由变量固定时相对于其自由变量中的每一个均单调。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述约束项具有以下类型：

其中

其中：

■A是四个相邻小面的组的集合，

■a是一组四个相邻小面i，

■cost(·)是成本函数，并且

■是分配给小面i的标签，小面1和小面2属于相应的相同的参数表面，并且小面3和小面4属于相应的相同的参数表面。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，小面和所述3D点云之间的拟合水平对应于小面密度，所述小面密度可选地等于与小面相关联的点的数量除以所述小面的面积。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，使所述3D点云与所述参数表面拟合包括RANSAC算法。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，提供表示真实对象的所述3D点云包括：

-提供所述真实对象的物理实例和一个或多个感测设备；

-利用所述一个或多个感测设备在所述物理实例上执行一个或多个测量；以及

-基于所述一个或多个测量来输出所述3D点云。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述一个或多个感测设备包括激光雷达、深度传感器和/或被配置用于结构-自-运动分析的相机。

13.一种计算机程序，包括用于执行权利要求1-12中的任一项的方法的指令。

14.一种计算机可读存储介质，其上记录有权利要求13的计算机程序。

15.一种系统，包括耦合到存储器的处理器，所述存储器上记录有权利要求1的计算机程序。