[发明专利]一种模型轮廓图生成方法、装置和系统在审

专利信息
申请号: 202010461414.X 申请日: 2020-05-27
公开(公告)号: CN111932566A 公开(公告)日: 2020-11-13
发明(设计)人: 唐睿;叶青 申请(专利权)人: 杭州群核信息技术有限公司
主分类号: G06T7/13 分类号: G06T7/13;G06T7/155;G06T17/00
代理公司: 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 代理人: 曹兆霞
地址: 310000 浙江省杭*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 模型 轮廓 生成 方法 装置 系统
【说明书】:

本发明公开了一种模型轮廓图生成方法、装置和系统,属于图形处理技术领域,具体包括: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;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。该模型轮廓图生成方法、装置和系统综合渲染和图像处理技术,能够生成高质量的三维模型轮廓图,在保留所有关键轮廓信息的同时不产生多余的瑕疵。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域,具体涉及一种模型轮廓图生成方法、装置和系统。

背景技术

目前在很多三维模型相关的应用中,需要生成三维模型大致的轮廓的栅格图,用于展示、生成CAD矢量图等功能。但是现有的一些技术往往不足以满足应用需求,存在丢失重要轮廓信息、生成大量细碎边缘、生成错误边缘线段等问题。

目前生成三维模型大致轮廓的方法为渲染带有光照信息的三维模型获得渲染图,并采用滤波器对渲染图进行滤波后,提取边缘特征,获取线框图,该方法对模型渲染光照信息,提取渲染图边缘特征容易丢失很多轮廓信息,尤其是凸边和几何变化相对平缓的区域。同时因为遮挡阴影而产生错误的边缘线段。

申请公布号为103413299A的发明专利申请公开了一种生成用于图像分割的主动轮廓模型的方法,主要基于图像边界信息的静态外部力场,生成轮廓模型。申请公布号为CN106252250A的发明专利申请公开了一种图像轮廓生成方法及装置,根据基准图像对扫描图像进行轮廓生成。这两个专利申请均不适用于生成三维模型的轮廓。

发明内容

本发明的目的是提供一种模型轮廓图生成方法、装置和系统,以解决现有方法生成的三维模型轮廓图丢失重要轮廓信息、生成大量细碎边缘、生成错误边缘线段等问题。

本发明的第一方面实施例提供了一种模型轮廓图生成方法,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;

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。

在一个实施方式中,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。

在另外一个实施方式中,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;

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