三维建模外点去除的方法、装置及三维建模的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三维建模外点去除的方法、装置及三维建模的方法。其中，三维建模外点去除的方法包括：对三维建模所用的图像进行前景背景分割，分为前景区域和背景区域；所述前景区域为所述图像中与物体相对应的部分，所述背景图像为所述图像中与图像拍摄背景相对应的部分；将已经构建的三维重建点与对应图像进行比对，删除落在所述背景区域的所述三维重建点；将未删除的三维重建点构成最终物体三维重建点集，用于对应物体的三维重建。该方法通过对所使用图像进行前景和背景区域分割，并根据前景背景信息将落在背景区域中的三维重建点进行滤除，整个方法处理过程简单，可以通过计算机自动计算完成，外点去除效果好，使物体三维建模准确性更高。

Method, device and three-dimensional modeling method for removing outer point of three-dimensional modeling

The invention discloses a method, a device for three-dimensional modeling outer point removal and a three-dimensional modeling method. Among them, including 3D modeling methods outside the removal: foreground and background segmentation image used in 3D modeling, divided into foreground and background region; the foreground region for the image corresponding to the object, the background image for the image and image background corresponding part to compare; 3D reconstruction has been constructed and the corresponding image, delete the falls in the background region of the 3D reconstruction; 3D reconstruction points will not delete the form of the final 3D reconstruction of point set, the corresponding object in 3D reconstruction. The images used for the foreground and background segmentation, and according to the foreground and background information will fall reconstructed points in the background of the whole process of filtering, simple method, can be completed through the automatic calculation, outside eliminating effect, the 3D modeling of objects with higher accuracy.

【技术实现步骤摘要】
三维建模外点去除的方法、装置及三维建模的方法
本专利技术涉及计算机视觉
，尤其涉及一种三维建模外点去除的方法、装置及三维建模的方法。
技术介绍
在计算机视觉领域，基于图像的三维重建是一项重要的逆向建模手段。为了减少不必要的匹配、重建，往往将被重建物体放置于简单背景环境内，即放置在纯色或者少量的色块构成的弱纹理环境中。但即使这样，基于物体多个方向的图像对物体进行三维重建时，三维重建物体点云附近也会附着很多由于弱纹理导致的错误重建点，这些错误的重建点严重影响物体三维建模的准确性。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够有效去除外点的三维建模外点去除的方法、装置，以及包含所述方法的三维建模的方法。为实现本专利技术目的提供的一种三维建模外点去除的方法，包括：对三维建模所用的图像进行前景背景分割，分为前景区域和背景区域；所述前景区域为所述图像中与物体相对应的部分，所述背景图像为所述图像中与图像拍摄背景相对应的部分；将已经构建的三维重建点与对应图像进行比对，删除落在所述背景区域的所述三维重建点；将未删除的三维重建点构成最终物体三维重建点集，用于对应物体的三维重建。在其中一个实施例中，所述对三维建模所用的图像进行前景背景分割，分为前景区域和背景区域，包括：构建所述图像对应的二值图像；所述二值图像中与所述三维重建点对应像素点为第一预设值，除与所述三维重建点以外的其他像素点为第二预设值；对所述二值图像进行开运算处理，得到所述第一预设值对应的第一像素集及所述第二预设值对应的第二像素集；将所述图像中与所述第一像素集对应的区域标记为预设前景区域，经所述第二像素集对应的区域标记为预设背景区域；对所述图像根据对应的预设前景区域及预设背景区域，采用GrabCut算法进行迭代优化，将所述图像分为前景区域和背景区域。在其中一个实施例中，所述第一预设值为255，所述第二预设值为0。在其中一个实施例中，所述将已经构建的三维重建点与对应图像进行比对，删除落在背景区域的所述三维重建点，包括：对每个所述三维重建点在每个可见的所述图像上的投影进行前景区域及背景区域判断；当所述三维重建点在一幅以上所述图像上的投影在所述背景区域时，标记所述三维重建点为无效重建点；删除所述无效重建点。在其中一个实施例中，所述对所述图像根据对应的预设前景区域及预设背景区域，采用GrabCut算法进行迭代优化，将所述图像分为前景区域和背景区域，包括：将每一幅图像及对应的预设前景区域信息、预设背景区域信息输入GrabCut算法，并进行迭代运算，将所述图像中每个像素点标记为确定前景像素点、预前景像素点、确定背景像素点及预背景像素点；划分所述确定前景像素点及所述预前景像素点覆盖区域为前景区域；划分所述确定背景像素点及所述预背景像素点覆盖区域为背景区域。在其中一个实施例中，所述二值图像与对应的所述图像的大小相等。基于同一专利技术构思，还提供一种三维建模外点去除的装置，所述装置包括：区域分割模块，用于对三维建模所用的图像进行前景背景分割，分为前景区域和背景区域；无效点去除模块，用于将已经构建的三维重建点与对应图像进行比对，删除落在所述背景区域的所述三维重建点；点集构建模块，用于将未删除的三维重建点构成最终物体三维重建点集；所述最终物体三维重建点用于对应物体的三维重建。在其中一个实施例中，所述区域分割模块包括：二值图构建子模块，用于构建所述图像对应的二值图像；所述二值图像中与所述三维重建点对应像素点为第一预设值，除与所述三维重建点以外的其他像素点为第二预设值；像素集处理子模块，用于对所述二值图像进行开运算处理，得到所述第一预设值对应的第一像素集及所述第二预设值对应的第二像素集；区域标记子模块，用于将所述图像中与所述第一像素集对应的区域标记为预设前景区域，经所述第二像素集对应的区域标记为预设背景区域；区域划分子模块，用于对所述图像根据对应的预设前景区域及预设背景区域，采用GrabCut算法进行迭代优化，将所述图像分为前景区域和背景区域。基于同一专利技术构思，还提供一种三维建模的方法，所述方法包括：在预设背景下从多个角度拍摄所要建模物体的多张图像；所述预设背景为纯色或者包含由预设数量以下的色块，且所述背景的颜色与所要建模的物体的颜色不同；根据所述图像生成所述物体三维建模的三维重建点；所述三维重建点为多个；采用前述任一实施例的三维建模的外点去除的方法，对所述三维重建点进行处理，得到最终物体三维重建点；根据所述最终物体三维重建点对所述物体进行三维建模，得到所述物体的三维模型。在其中一个实施例中，所述根据所述图像生成所述物体三维建模的三维重建点，包括：根据所述图像，利用bundler进行拍摄相机的标定，并进行物体三维模型的稀疏重建；根据所述稀疏重建结果，利用PMVS算法生成所述物体三维重建的三维重建点；所述三维重建点的点云比所述稀疏重建生成的点云稠密。本专利技术的有益效果包括：本专利技术提供的一种三维建模外点去除的方法，通过对所使用图像进行前景和背景区域分割，并根据前景背景信息将落在背景区域中的三维重建点进行滤除，保留落在前景区域中的三维重建点云，整个方法处理过程简单，可以通过计算机自动计算完成，外点(无效三维重建点)去除效果好，保留三维重建点有效性高，从而能够更准确的对所建模的物体进行三维建模，模型构建准确性更高。附图说明图1为本专利技术一种三维建模外点去除的方法的一具体实施例的流程图；图2为本专利技术一种三维建模外点去除的装置的一具体实施例的结构图；图3为本专利技术一种三维建模外点去除的装置中区域分割模块构成示意图；图4为本专利技术一种三维建模的方法的一具体实施例的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的三维建模外点去除的方法、装置以及使用前述方法对物体进行三维建模的三维建模的方法的具体实施方式进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本领域技术人员可以理解，所述外点是指在对物体进行三维重建时，所得到的三维重建点云中无效的三维重建点。参见图1，本专利技术一实施例的三维建模外点去除的方法，包括以下步骤：S100，对三维建模所用的图像进行前景背景分割，分为前景区域和背景区域。需要说明的是，本实施例的方法是一种对物体三维重建用三维重建点进行处理的方法。在进行处理之前，可以先对要进行三维重建的物体从多个方位进行拍照，获取多张图像，并对图像进行三维重建处理，获取三维重建用的三维重建点，一般会包含数量较多的三维重建点，构成三维重建点云。步骤S100中所述的三维建模所用的图像即为对物体事先拍摄的图像。在实施过程中可对每张所使用的图像进行处理，将图像分割为前景区域和背景区域，所述前景区域为所述图像中与物体相对应的部分，也即摄的图像中对应物体图像部分的区域，所述背景图像为所述图像中与图像拍摄背景相对应的部分，也即拍摄到背景图像的区域。在对物体进行三维建模进行图像拍摄时，一般使用图形图案简单的背景，如使用纯色背景或者由少量色块组成的图案作为背景。且在进行背景设置时，选用与物体颜色差异大的背景颜色。如彩色的物体(红色、黄色，或者多种色彩相结合的物体)，可使用纯白色作为背景，以使背景颜色与前景颜色能够进行明显区分。便于图像前景区域和背景本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维建模外点去除的方法，其特征在于，包括：对三维建模所用的图像进行前景背景分割，分为前景区域和背景区域；所述前景区域为所述图像中与物体相对应的部分，所述背景图像为所述图像中与图像拍摄背景相对应的部分；将已经构建的三维重建点与对应图像进行比对，删除落在所述背景区域的所述三维重建点；将未删除的三维重建点构成最终物体三维重建点集，用于对应物体的三维重建。

【技术特征摘要】
1.一种三维建模外点去除的方法，其特征在于，包括：对三维建模所用的图像进行前景背景分割，分为前景区域和背景区域；所述前景区域为所述图像中与物体相对应的部分，所述背景图像为所述图像中与图像拍摄背景相对应的部分；将已经构建的三维重建点与对应图像进行比对，删除落在所述背景区域的所述三维重建点；将未删除的三维重建点构成最终物体三维重建点集，用于对应物体的三维重建。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对三维建模所用的图像进行前景背景分割，分为前景区域和背景区域，包括：构建所述图像对应的二值图像；所述二值图像中与所述三维重建点对应像素点为第一预设值，除与所述三维重建点以外的其他像素点为第二预设值；对所述二值图像进行开运算处理，得到所述第一预设值对应的第一像素集及所述第二预设值对应的第二像素集；将所述图像中与所述第一像素集对应的区域标记为预设前景区域，经所述第二像素集对应的区域标记为预设背景区域；对所述图像根据对应的预设前景区域及预设背景区域，采用GrabCut算法进行迭代优化，将所述图像分为前景区域和背景区域。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设值为255，所述第二预设值为0。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将已经构建的三维重建点与对应图像进行比对，删除落在背景区域的所述三维重建点，包括：对每个所述三维重建点在每个可见的所述图像上的投影进行前景区域及背景区域判断；当所述三维重建点在一幅以上所述图像上的投影在所述背景区域时，标记所述三维重建点为无效重建点；删除所述无效重建点。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述图像根据对应的预设前景区域及预设背景区域，采用GrabCut算法进行迭代优化，将所述图像分为前景区域和背景区域，包括：将每一幅图像及对应的预设前景区域信息、预设背景区域信息输入GrabCut算法，并进行迭代运算，将所述图像中每个像素点标记为确定前景像素点、预前景像素点、确定背景像素点及预背景像素点；划分所述确定前景像素点及所述预前景像素点覆盖区域为前景区域；划分所述确定背景像素点及所述预背景像素点...

【专利技术属性】
技术研发人员：史利民，郭复胜，胡洋，刘薇，孙广江，
申请(专利权)人：景致三维江苏股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32