[发明专利]一种通过三维模型标记点获取对应二维图像的方法

说明书

本发明公开了一种通过三维模型标记点获取对应二维图像的方法，根据对应三维模型和生成该三维模型的源文件进行处理，所述源文件包括多个三维点云帧，所述三维点云帧均对应一副二维图像；用户通过在三维模型中选取任一点后，匹配与该点形成最大相关性的三维点云帧，根据该三维点云帧找到对应的二维图像后将该二维图像在交互界面进行展示。通过本发明的方法能够在三维模型中快速匹配到较为精准的二维图像，从而便于提供更加清晰的细节展示。

技术领域

本发明属于三维建模技术领域，具体涉及一种通过三维模型标记点获取对应二维图像的方法。

背景技术

三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型，是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础，也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。

在计算机视觉中，三维重建是指根据单视图或者多视图的图像重建三维信息的过程。由于单视频的信息不完全，因此三维重建需要利用经验知识。而多视图的三维重建（类似人的双目定位）相对比较容易，其方法是先对摄像机进行标定，即计算出摄像机的图像坐标系与世界坐标系的关系。然后利用多个二维图像中的信息重建出三维信息。物体三维重建是计算机辅助几何设计、计算机图形学、计算机动画、计算机视觉、医学图像处理、科学计算和虚拟现实、数字媒体创作等领域的共性科学问题和核心技术。在计算机内生成物体三维表示主要有两类方法，一类是使用几何建模软件通过人机交互生成人为控制下的物体三维几何模型，另一类是通过一定的手段获取真实物体的几何形状。后者一般称为三维重建过程，三维重建是指利用二维投影恢复物体三维信息（形状等）的数学过程和计算机技术，包括数据获取、预处理、点云拼接和特征分析等步骤。

现有的三维重建方式是通过激光扫描仪获取到目标物体的外部轮廓信息，其包括编码的激光反射信息和拍摄的多帧二维图像，通过SFM或MVS算法得到点云，在根据点云和二维图像来进行曲面快速重建和纹理映射，从而形成该目标物体的外部三维模型。但该技术构建出的三维模型的细节表现程度尚无法达到高清图片的效果。所以在细节的观察上还需要图片进行补充。目前市面上的三维软件均是通过，人手工找对应的图片来观察。有的是有一个类似视频播放器的拉动条，可以拉动来浏览扫描过程，来找对应图片。有的是直接给出一系列图片用户自己观察找寻需要的图片，无法自动进行图片适配。且在扫描的过程中每秒会产生几张或几十张图片，如果使用者需要找到对应的图片进行观察则必须手动的逐个观察图片来确定哪些图片更能便于观察，其工作量较大，效率很低。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种方法，旨在通过多步骤的计算过程，利用生成三维模型的源文件将二维高清图像与三维模型的点云关联，从而在确定三维模型上任一点位置均能够关联到单帧或多帧二维图像。

本发明所采用的技术方案为：

一种通过三维模型标记点获取对应二维图像的方法，根据对应三维模型和生成该三维模型的源文件进行处理，所述源文件包括多个三维点云帧，所述三维点云帧均对应一副二维图像；

用户通过在三维模型中选取任一点后，匹配与该点形成最大相关性的三维点云帧，根据该三维点云帧找到对应的二维图像后将该二维图像在交互界面进行展示。

值得说明的是，源文件是指用于构成该三维模块的原始文件，即通过设备直接对目标物体进行进行扫描获取到的最初数据内容。其中的二维图像则是通过扫描设备在扫描过程中不断的拍摄所获取的具有较高清晰度的图片。

所谓三维点云帧是指有独立的摄像头获取到该视角下的所有最小像素点的三维坐标数据，通过算法将多张三维点云帧合成构成该对象的点云数据，也就是三维点坐标数据集。

在拍摄第一张图像时，就会确定一个坐标系，或是设定的参考坐标系，亦或是直接采用世界坐标系；在之后拍摄的三维点云帧帧数据均包含有以该坐标系作为参照的像素点坐标信息，然后通过算法将多个三维点云帧帧数据合成得到该三维模型的数据。