一种基于特征点的模型配准方法及设备技术

本申请的目的是提供一种基于特征点的模型配准方法，本申请在源模型上识别预设数量的特征点及其坐标；采用预置区域划分法对所有特征点进行区域划分，并对得到的每个源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个位置点的拓扑关系；获取待配准的目标模型；从目标模型中识别出与源模型中的特征点对应的、预设数量的目标特征点及其坐标，基于预置区域划分法对所有目标特征点进行区域划分，得到每个目标划分区域对应的目标特征点及其坐标；并结合源模型中的位置点的拓扑关系，在目标模型中配准出与源模型对应的每个目标划分区域内的所有位置点及其坐标，实现了对源模型与目标模型中的位置点的一一配准，并提高了配准的精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于特征点的模型配准方法及设备
本申请涉及计算机领域，尤其涉及一种基于特征点的模型配准方法及设备。
技术介绍
如图1所示，为现有技术中的将3D扫描的人脸与标准头中的脸用几何坐标变换到相近的位置，然后通过正投影来建立扫描模型与标准头之间的点点对应关系，实现标准投中的人脸与实际扫描的人脸之间的投影配准。虽然现有技术中的投影映射配准会根据特征点的位置的对应关系计算投影的变换矩阵，但不能保证源模型中每个特征点在投影之后都能对应到目标模型的相应特征点，无法处理非特征点的一一映射，导致配准的精确度很低。
技术实现思路
本申请的一个目的是提供一种基于特征点的模型配准方法及设备，以解决现有技术中基于特征点进行配准导致的精确度低的问题。根据本申请的一个方面，提供了一种基于特征点的模型配准方法，其中，所述方法包括：在源模型上识别预设数量的特征点及其坐标；基于预置区域划分法和所述特征点及其坐标对所有所述特征点进行区域划分，并分别对得到的每个源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系；获取待配准的目标模型；从所述目标模型中识别出与所述源模型中的特征点对应的、所述预设数量的目标特征点及其坐标，并基于所述预置区域划分法对所有所述目标特征点进行区域划分，得到目标模型中的每个目标划分区域对应的目标特征点及其坐标；基于所述拓扑关系和所述对应的目标特征点及其坐标，配准出与所述源模型对应的、所述目标模型中的每个目标划分区域内的至少一个位置点及其坐标。进一步地，上述方法中，所述源模型中的每个特征点在所述目标模型中均存在一个对应的目标特征点。进一步地，上述方法中，所述在源模型上识别预设数量的特征点及其坐标；基于预置区域划分法和所述特征点及其坐标对所有所述特征点进行区域划分，并分别对得到的每个源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系，包括：获取预置的源模型，在所述源模型中识别并预置所述预设数量的特征点，并获取每个所述特征点的位置；基于所述预置区域划分法和所述特征点及其坐标，对所述预设数量的特征点进行区域划分，得到所述源模型中的每个源划分区域对应的特征点及其坐标；分别在源模型中的每个源划分区域内，基于所述对应的特征点及其坐标对对应的所述源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系。进一步地，上述方法中，所述分别在源模型中的每个源划分区域内，基于所述对应的特征点及其坐标对对应的所述源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系，包括：获取与所述预置区域划分法对应的拓扑编码法；分别在所述源模型中的每个源划分区域内，基于所述拓扑编码法和所述对应的特征点及其坐标，对对应的所述源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系。进一步地，上述方法中，所述从所述目标模型中识别出与所述源模型中的特征点对应的、所述预设数量的目标特征点及其坐标，并基于所述预置区域划分法对所有所述目标特征点进行区域划分，得到目标模型中的每个目标划分区域对应的目标特征点及其坐标，包括：从所述目标模型中识别出与所述源模型中的特征点对应的、所述预设数量的目标特征点，并从所述目标模型中获取所述目标特征点的位置；基于所述预设区域划分法和所述目标特征点及其坐标，对所述预设数量的目标特征点进行区域划分，得到所述目标模型中的每个目标划分区域对应的目标特征点及其坐标，其中，所述源模型中的每个源划分区域在所述目标模型中均存在一个对应的目标划分区域。进一步地，上述方法中，所述基于所述拓扑关系和所述对应的目标特征点及其坐标，配准出与所述源模型对应的、所述目标模型中的每个目标划分区域内的至少一个位置点及其坐标，包括：在所述目标模型中的每个目标划分区域内，分别基于所述拓扑关系和所述对应的目标特征点及其坐标，配准出所述目标划分区域内的至少一个位置点及其坐标，其中，所述源划分区域内的每个位置点在所述目标划分区域内均存在一个对应的位置点。进一步地，上述方法中，所述预置区域划分法包括以下任一项：德劳德Deaunay三角划分法、Deaunay四角划分法及贝塞尔曲面划分法。根据本申请的另一方面，还提供了一种基于特征点的模型配准方法，其中，所述方法包括：分别获取源模型和目标模型；在所述源模型上识别出预设数量的特征点及其位置，同时，在所述目标模型上识别出、与所述源模型上的每个特征点一一对应的目标特征点，并获取所述目标特征点的位置；基于所述预置区域划分法，对所有所述特征点进行区域划分的同时，对所有所述目标特征点进行区域划分，分别得到所述源模型中的每个源划分区域对应的特征点及其位置，所述目标模型中的每个目标划分区域对应的目标特征点及其位置；分别对每个源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系；基于所述拓扑关系和所述对应的目标特征点及其坐标，配准出与所述源模型对应的、所述目标模型中的每个目标划分区域内的至少一个位置点及其坐标。根据本申请的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行时，使所述处理器实现如上述所述基于特征点的模型配准方法。根据本申请的另一方面，还提供了一种基于特征点的模型配准设备，其中，所述设备包括：一个或多个处理器；非易失性存储介质，用于存储一个或多个计算机可读指令，当所述一个或多个计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述所述基于特征点的模型配准方法。与现有技术相比，本申请通过在源模型上识别预设数量的特征点及其坐标；基于预置区域划分法和所述特征点及其坐标对所有所述特征点进行区域划分，并分别对区域换分后得到的每个源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系，实现了对源模型的特征点识别、特征点区域划分及每个源划分区域内的所有位置点的拓扑编码，进而得到每个位置点的拓扑关系，以便后续对该源模型对应的、实际的目标模型进行配准时，能够直接调用该拓扑关系进行目标模型的配准，从而有效地提高后续对目标模型的配准效率；当需要对目标模型进行配准时，获取待配准的目标模型；参照源模型中识别出的特征点，从所述目标模型中识别出与所述源模型中的特征点对应的、所述预设数量的目标特征点及其坐标，并基于所述预置区域划分法对目标模型中的所有所述目标特征点进行区域划分，得到目标模型中的每个目标划分区域对应的目标特征点及其坐标；在目标模型的每个目标划分区域内，基于所述拓扑关系和目标划分区域对应的目标特征点及其坐标，配准出与所述源模型对应的、所述目标模型中的每个目标划分区域内的至少一个位置点及其坐标，使得基于拓扑关系实现了源模型中的每个位置点与目标模型中的每个位置点之间的一一映射，进而提高了对目标模型的配准的精确度。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示出现有技术中的扫描的人脸与标准头中的脸之间的配准方法示意图；图2示出根据本申请一个方面的一种基于特征点的模型配准方法的流程示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于特征点的模型配准方法，其中，所述方法包括：在源模型上识别预设数量的特征点及其坐标；基于预置区域划分法和所述特征点及其坐标对所有所述特征点进行区域划分，并分别对得到的每个源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系；获取待配准的目标模型；从所述目标模型中识别出与所述源模型中的特征点对应的、所述预设数量的目标特征点及其坐标，并基于所述预置区域划分法对所有所述目标特征点进行区域划分，得到目标模型中的每个目标划分区域对应的目标特征点及其坐标；基于所述拓扑关系和所述对应的目标特征点及其坐标，配准出与所述源模型对应的、所述目标模型中的每个目标划分区域内的至少一个位置点及其坐标。

【技术特征摘要】
2018.03.28 CN 20181026534961.一种基于特征点的模型配准方法，其中，所述方法包括：在源模型上识别预设数量的特征点及其坐标；基于预置区域划分法和所述特征点及其坐标对所有所述特征点进行区域划分，并分别对得到的每个源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系；获取待配准的目标模型；从所述目标模型中识别出与所述源模型中的特征点对应的、所述预设数量的目标特征点及其坐标，并基于所述预置区域划分法对所有所述目标特征点进行区域划分，得到目标模型中的每个目标划分区域对应的目标特征点及其坐标；基于所述拓扑关系和所述对应的目标特征点及其坐标，配准出与所述源模型对应的、所述目标模型中的每个目标划分区域内的至少一个位置点及其坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述源模型中的每个特征点在所述目标模型中均存在一个对应的目标特征点。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述在源模型上识别预设数量的特征点及其坐标；基于预置区域划分法和所述特征点及其坐标对所有所述特征点进行区域划分，并分别对得到的每个源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系，包括：获取预置的源模型，在所述源模型中识别并预置所述预设数量的特征点，并获取每个所述特征点的位置；基于所述预置区域划分法和所述特征点及其坐标，对所述预设数量的特征点进行区域划分，得到所述源模型中的每个源划分区域对应的特征点及其坐标；分别在源模型中的每个源划分区域内，基于所述对应的特征点及其坐标对对应的所述源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述分别在源模型中的每个源划分区域内，基于所述对应的特征点及其坐标对对应的所述源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系，包括：获取与所述预置区域划分法对应的拓扑编码法；分别在所述源模型中的每个源划分区域内，基于所述拓扑编码法和所述对应的特征点及其坐标，对对应的所述源划分区域内的至少一个位置点进行拓扑编码，得到每个源划分区域内的至少一个位置点的拓扑关系。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述从所述目标模型中识别出与所述源模型中的特征点对应的、所述预设数量的目标特征点及其坐标，并基于所述预置区...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进祥，
申请(专利权)人：研靖信息科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31