[发明专利]一种结合纹理信息的深度图像自动配准方法

摘要

一种结合纹理信息的深度图像自动配准方法，用于各种真实物体三维模型的重建，步骤为：(1)从扫描数据中提取或根据深度图像生成纹理图像；(2)基于SIFT特征提取纹理图像中的兴趣像素，并通过交叉检验的方法从中找出匹配像素对的候选集；(3)根据几何信息约束找出候选集中正确的匹配像素对；(4)在三维空间中找出和匹配像素对对应的匹配顶点对，计算出两幅深度图像间的刚体置换矩阵；(5)使用改进的ICP算法优化这一结果；(6)基于两幅深度图像配准，将多幅深度图像的输入序列分成若干条带状的子序列；(7)采用一种向前搜索的策略合并这些子序列，并构造完整的三维模型。本发明可以快速准确的配准大规模三维扫描数据，生成三维模型，同时抗噪声能力强，通用性好。

主权项

1、一种结合纹理信息的深度图像自动配准方法，其特征在于：分为两幅深度图像的配准和多幅深度图像的配准，其中：两幅深度图像的配准步骤如下：设P和Q是待配准的扫描数据，P的纹理图像和深度图像分别是Ip和Rp，Q的纹理图像和深度图像分别是Iq和Rq，第一步，从P和Q中提取纹理图像Ip和Iq或根据深度图像Rp和Rq生成纹理图像Ip和Iq；第二步，基于SIFT特征提取纹理图像Ip和Iq中的兴趣像素，并通过交叉检验的方法从中找出匹配像素对的候选集C；第三步，使用自适应的RANSAC算法，根据几何信息约束找出候选集C中正确的匹配像素对；第四步，在三维空间中找出和匹配像素对对应的匹配顶点对，并根据这些顶点对应关系，计算出两幅深度图像间的刚体置换矩阵；第五步，使用改进的ICP算法优化第四步中的结果，完成两幅深度图像的精确配准；多幅扫描数据的配准步骤如下：设表示深度图像间拓扑关系的模型图为G(V，E)，S＝(s1，s2，...，sn)是待配准的n幅深度图像的输入序列；第六步，基于两幅深度图像配准，将多幅深度图像的输入序列S分成k条带状的子序列S＝(W1，W2，...，Wk)，其中Wi∈S(i＝1...k)是若干幅深度图像的子序列，Wi∈S(i＝1...k)中的任意两幅相邻的深度图像都有重叠区域；第七步，采用向前搜索的策略，合并子序列，根据合并完的子序列构造完整的三维模型。