[发明专利]一种用于三维重建的纹理编码影像生成方法

权利要求书

1.一种纹理编码影像生成方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1)，利用线性反馈移位寄存器生成一串连续的伪随机De Bruijn序列；

步骤2)，依据对角线法则，利用伪随机De Bruijn序列填充生成M阵列；

步骤3)，对生成的M阵列裁剪拼接，得到合适尺寸的编码矩阵；

步骤4)，选择RGB色彩差异大的小矩形块作为特征图案代替编码矩阵中的各基元，生成纹理编码影像；

步骤5)，在纹理编码影像的四角设计便于提取角点信息的标志。

2.根据权利要求1所述的一种纹理编码影像生成方法，其特征在于：所述的步骤1)的具体实现方式如下；

步骤1.1，根据待测物所处环境和精度要求，选定合适的窗口大小m和基元数q；

步骤1.2，查表得到m次幂的本原多项式，将此多项式作为特征多项式构造m阶线性移位寄存器；

步骤1.3，设定一个非零的初始状态，根据模q和的运算规则，生成长度为n的伪随机DeBruijn序列。

3.根据权利要求1所述的一种纹理编码影像生成方法，其特征在于：所述的步骤2)的具体实现方式如下；

步骤2.1，选择合适的二维窗口大小k₁×k₂，这个窗口在生成的编码矩阵中具有窗口唯一的性质，其中生成的M阵列大小为n₁×n₂，其中n₂＝n/n₁，n₁和n₂互素；

步骤2.2，用长度为n的伪随机序列沿着大小为n₁×n₂阵列的主对角线从左上角开始填充阵列，当填充到阵列的右边界时，从下一行的左边界开始继续沿对角线填充，当填充到阵列的下边界的时候，从下一列的上边界开始继续沿对角线填充，直到阵列中每一个元素都填充完毕。

4.根据权利要求1所述的一种纹理编码影像生成方法，其特征在于：所述的步骤3)的具体实现方式如下；

步骤3.1，若生成的M阵列行数和列数均大于目标编码矩阵的行数和列数，则直接从M阵列中截取出目标大小矩阵的子矩阵即可；若生成的M阵列行数或者列数小于目标编码矩阵的行数或列数，在此假设M阵列的行数n₁小于目标编码矩阵的行数，且远小于M阵列的列数n₂，则从M阵列中截取出一个n₁×n′₂的子矩阵，其中n′₂小于n₂，为目标编码矩阵的列数；

步骤3.2，首先进行向下拼接，从选取的子矩阵最左侧开始，拼接k₂个数，对原窗口下拼接的条件是原窗口后(k₁-1)行的值等于拼接窗口前(k₁-1)行的值，拼接窗口只能在选取完子矩阵n₁×n′₂后剩下的阵列中搜索，且对于已经使用过的k₁×k₂窗口，也不可以再重复使用，原窗口是指截取的n₁×n′₂矩阵中待拼接的窗口，拼接窗口是指用于拼接增加矩阵行数的二维窗口；

步骤3.3，从向下拼接窗口开始逐个向右拼接，每次仅拼接窗口右下角的一个数，直到完成整行拼接；

步骤3.4，重复步骤3.2和步骤3.3，一行一行地拼接，直到拼接得目标编码矩阵的行数，至此，得到合适尺寸的n′₁×n′₂编码矩阵。

5.根据权利要求1所述的一种纹理编码影像生成方法，其特征在于：所述的步骤4)选择RGB色彩差异大的小矩形块作为特征图案代替编码矩阵中的各基元，生成纹理编码影像中，用红、绿、蓝三种颜色的矩形分别代表“0”、“1”、“2”三个基元，按照目标编码矩阵的排列顺序拼接，为了更方便地区分相邻基元，在基元邻接处，用和三个颜色差别都很大的白色细边框间隔开。

6.根据权利要求1所述的一种纹理编码影像生成方法，其特征在于：所述的步骤5)在纹理编码影像的四角设计便于提取角点信息的标志中，分别在编码影像四个顶点的位置绘制洋红色的圆形，圆形的圆心与矩形的顶点重合，然后对拍摄得到的影像进行圆形检测，获取四个圆形的圆心坐标，即可提取矩形角点。