[发明专利]一种模型轮廓图生成方法、装置和系统

权利要求书

1.一种模型轮廓图生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

渲染三维模型的特征信息，将特征信息映射到二维渲染图以得到特征图，所述特征信息包括表面法向信息、表面位置信息、深度信息、模型分组信息，特征图包括法向图，表面位置图、深度图和模型分组图；

综合每种特征信息对应特征图中为轮廓点的像素点，得到二值化轮廓图；

对所述二值化轮廓图进行连通域分析、腐蚀、膨胀操作以获得模型轮廓图。

2.如权利要求1所述的模型轮廓图生成方法，其特征在于，所述综合每种特征信息对应特征图中为轮廓点的像素点，得到二值化轮廓图包括：

(a)根据模型分组图，判断当前像素点的一定邻域内是否存在与当前像素点属于不同分组的其他像素点，若存在，则当前像素点为轮廓点；

(b)根据表面位置图、法向图，分别计算当前像素点的上下像素点、左右像素点对应的几何表面之间的上下面距离和左右面距离，再根据深度图中深度信息、上下面距离和左右面距离计算当前像素点的轮廓权重后，判断轮廓权重达到预设权重阈值的当前像素点为轮廓点；

(c)根据表面位置图计算当前像素点关于表面位置信息的梯度，判断该梯度达到预设第一梯度阈值的当前像素点为轮廓点；

(d)根据法向图计算当前像素点关于法向信息的梯度，判断该梯度达到预设第二梯度阈值的当前像素点为轮廓点；

(e)综合步骤(a)～步骤(d)得到的所有轮廓点得到二值化轮廓图。

3.如权利要求1所述的模型轮廓图生成方法，其特征在于，对所述二值化轮廓图依次进行以下步骤：

步骤1，连通域分析；

步骤2，重复迭代至少一次步骤a～e，其中：

a，腐蚀操作；

b，连通域分析；

c，膨胀操作；

d，膨胀操作；

e，连通域分析；

步骤3，将同一次迭代过程中步骤c膨胀操作获得的图减去步骤e连通域分析获得的图，以获得模型轮廓图。

4.如权利要求1或3所述的模型轮廓图生成方法，其特征在于，对所述二值化轮廓图进行腐蚀和膨胀操作时，根据三维模型包围盒在相机水平方向和垂直方向的投影长度确定采用的矩阵结构元的长和宽。

5.如权利要求1或3所述的模型轮廓图生成方法，其特征在于，对所述二值化轮廓图进行连通域分析时，根据剔除区域比重确定采用的选择阈值参数。

6.一种模型轮廓图生成装置，其特征在于，包括：

渲染模块，用于渲染三维模型的特征信息，将特征信息映射到二维渲染图以得到特征图，所述特征信息包括表面法向信息、表面位置信息、深度信息、模型分组信息；

二值化轮廓图生成模块，用于综合每种特征信息对应特征图中为轮廓点的像素点，得到二值化轮廓图；

模型轮廓图生成模块，用于对对所述二值化轮廓图进行连通域分析、腐蚀、膨胀操作以生成模型轮廓图。

7.如权利要求6所述的模型轮廓图生成装置，其特征在于，所述二值化轮廓图生成模块包括：

(a)根据模型分组图，判断当前像素点的一定邻域内是否存在与当前像素点属于不同分组的其他像素点，若存在，则当前像素点为轮廓点；

(b)根据表面位置图、法向图，分别计算当前像素点的上下像素点、左右像素点对应的几何表面之间的上下面距离和左右面距离，再根据深度图中深度信息、上下面距离和左右面距离计算当前像素点的轮廓权重后，判断轮廓权重达到预设权重阈值的当前像素点为轮廓点；

(c)根据表面位置图计算当前像素点关于表面位置信息的梯度，判断该梯度达到预设第一梯度阈值的当前像素点为轮廓点；

(d)根据法向图计算当前像素点关于法向信息的梯度，判断该梯度达到预设第二梯度阈值的当前像素点为轮廓点；

(e)综合步骤(a)～步骤(d)得到的所有轮廓点得到二值化轮廓图。