[发明专利]一种高质量3D纹理重建方法

摘要

本发明涉及一种高质量3D纹理重建方法，在纹理重建中加入了模糊检测模块和动态色彩权重分配函数，使用模糊检测算法设置一定的模糊阈值，剔除输入系统的模糊图片，并设计了一种动态的色彩权重分配函数，为新采集的彩色图进行色彩权重的动态分配来更新体素中存储的色彩信息。解决色彩边缘重影问题，在一定程度上大大改善了重建后的三维模型的纹理质量。

主权项

1.一种高质量3D纹理重建方法，其特征在于：该方法的具体步骤为：步骤1：利用Kinect相机获取实际场景或物体的深度图和彩色图，通过摄像机内参数和转换矩阵，将图片坐标系下的原始深度图转换为摄像机空间坐标系下的顶点图和法线图；步骤2：通过顶点图和法线图把当前采集的深度图转化为点云模型，使用这些空间点来表示模型的轮廓信息；步骤3：通过哈尔小波变换将采集到的所有彩色图片转为边缘信息图；步骤4：对每一幅边缘信息图的每一个点求得边缘结构强度Emax，如果该强度值大于给定的阈值，就认为该点是一个边缘点，否则就认为该点是一个非边缘点；步骤5：判断所有边缘信息的Dirac结构和Astep结构，统计包含Dirac结构与Astep结构的边缘点个数占总边缘点个数的比例：如果模糊检测模块就认为该幅图片是清晰的；步骤6：为新采集的图片动态分配色彩权重，将新的色彩信息有效更新至体素中，其中色彩信息的权重的更新的公式如下所示：W→Wc+Wcn其中，Wc表示体素中原有存储的RGB色彩信息的权重，Wcn表示需要去更新的新采集的色彩信息权重，然后对新采集的色彩信息权重Wcn进行动态分配，动态色彩权重分配函数如下所示：该函数把Wcn转变成一个和Wc正相关的线性函数，Wc越大Wcn越大，使新采集的色彩信息在更新的过程中保持一定的比例，但又不会完全取代原有的色彩信息从而保证新采集的色彩信息能够有效的更新至体素中；步骤7：通过使用光线投射算法提取出点云信息，获得重建物体的点云模型；利用球旋转算法获得具有平滑表面的重建模型，这时点云模型中每三个相邻点都被连成一个小的三角形，对表面三角形中的三个顶点中的色彩信息进行平均，最终得到该三角形需要填充的颜色。