[发明专利]一种三维重建过程中空洞填充的方法

说明书

本发明公开了一种三维重建过程中空洞填充的方法，包括确定一片空洞填充区域；获取空洞的空间几何中心点；计算空洞周围颜色RGB均值且分别加上一个正负10％的随机值；将该颜色值赋予该中心点；判断中心点到每个周围顶点的平均距离是否小于顶点间的平均距离；由该空间几何中心逐一与空洞边缘连续的两个TIN顶点构成新的空间区域；由补充的点云与空洞周围原有点云一起生成新的TIN面；由空洞边缘的TIN面开始，使用边缘最后一行像素，向顶点颜色进行渐变TIN面颜色填充；并重复这一过程直到所有TIN面颜色填充完成。本发明通过模拟空洞周边的空间变化率来对空洞进行非平面填充，且通过周围环境的颜色聚合来进行表面纹理恢复，以实现比传统空洞填充方式更好的效果。

技术领域

本发明涉及三维重建技术领域，尤其涉及一种三维重建过程中空洞填充的方法。

背景技术

三维重建是指基于对环境或者物体的一系列不同角度的照片，通过一系列的处理，获得环境或物体的三维模型。其通常表达方式包括：点云、网格、体素、深度图等。

比较常见的流程是：

提取图像特征(如SIFT、SURF等)；

利用特征将图像计算图像之间的特征匹配；

基于匹配的特征进行稀疏重建，得到各个图像的相机位姿和稀疏的特征点云(SFM)；

基于相机位姿进行稠密重建，得到稠密点云(PMVS/CMVS)；

基于点云重建网格、体素或者纹理；

因为地形地貌或者是影像拍摄角度的问题，在最终成果中经常会有空洞的存在，如图1所示。

实际应用中，针对空洞最常见的处理方式是，将空洞作为平面进行补充，用其最长边最后一行像素进行简单地拉伸用以填充空洞，效果如图2所示：填充效果非常僵硬和呆板。传统的做法中，将空洞作为整体平面进行填充，无法与周围模型的空间变化信息很好的保持一致，导致最终结果看起来僵硬的呆板。

基于此，需要研发一种三维重建过程中空洞填充的方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种三维重建过程中空洞填充的方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种三维重建过程中空洞填充的方法，包括以下步骤：

S1、确定一片空洞填充区域，进入下一步骤；

S2、获取空洞的空间几何中心点；计算空洞周围颜色RGB均值且分别加上一个正负10％的随机值；将该颜色值赋予该中心点，进入下一步骤；

S3、判断中心点到每个周围顶点的平均距离是否小于顶点间的平均距离，如否则进入步骤S4，如是则进入步骤S5；

S4、由该空间几何中心逐一与空洞边缘连续的两个TIN顶点构成新的空间区域，进入步骤S2；

S5、空洞点云补充完成，进入下一步骤；

S6、由补充的点云与空洞周围原有点云一起生成新的TIN面，进入下一步骤；

S7、由空洞边缘的TIN面开始，使用边缘最后一行像素，向顶点颜色进行渐变TIN面颜色填充；并重复这一过程直到所有TIN面颜色填充完成，则进入下一步；

S8、空洞填充结束。

本发明的有益效果在于：

通过模拟空洞周边的空间变化率来对空洞进行非平面填充，且通过周围环境的颜色聚合来进行表面纹理恢复，以实现比传统空洞填充方式更好的视觉效果和场景恢复效果，以达到更好的展示效果。

附图说明