[发明专利]基于二维图像局部变形的三维配准方法

摘要

本发明涉及一种基于二维图像局部变形的三维配准方法，其包括初步配准、局部变形和精确配准三个主要步骤，首先调整三维模型场景与二维图像场景一致，通过选择三维坐标点对应图像坐标点计算投影矩阵，将二维图像投影到三维模型完成初步配准，而后在二维图像中选择与三维模型配准错误的坐标，利用移动最小二乘法局部变形，使错误坐标移动到正确位置；最后计算出二维图像全部区域或变形所针对区域的坐标映射表，利用坐标映射表重新调整二维图像，将新二维图像投影到三维模型完成最终配准。本发明有利于减小初步配准产生的误差，尤其是局部误差，进而获得更好的三维配准效果。

主权项

1.一种基于二维图像局部变形的三维配准方法，包括下列步骤：计算投影矩阵：调整三维模型场景与二维图像场景一致，在三维模型和二维图像上选择实际对应的若干对匹配点，所述匹配点的数量不少于6对，依据各对匹配点的坐标，计算出三维模型坐标点在二维图像上的投影矩阵；初步配准：依据所述投影矩阵，进行二维图像和三维模型的初步配准；选取原始控制点：在配准错误的区域，在原始二维图像上选择若干易于分辨的特征点做为精确配准的原始控制点，形成原始控制点集；确定目标控制点：在三维模型中确定分别与各原始控制点实际对应的三维坐标点，依据投影矩阵计算出形成这些三维坐标点的二维图像坐标点并以此作为目标控制点，形成目标控制点集；局部变形：依据移动最小二乘法，分别针对原始二维图像中的各像素点，计算使原始控制点逼近目标控制点的最佳变形函数，依据相应的最佳变形函数进行变形运算，计算出原始二维图像中各像素点变形后的目标二维图像坐标；精确配准：依据所述投影矩阵，进行目标二维图像与三维模型的配准，形成精确三维配准图像，所称三维配准图像为融合二维图像的三维模型图像。