【技术实现步骤摘要】
图像处理和对象建模方法与设备、图像处理装置及介质
本专利技术涉及对象建模领域，尤其涉及图像处理和对象建模方法与设备、图像处理装置及介质。
技术介绍
在对象建模领域，如何使得生成的对象模型具有高分辨率和/或高准确度是业界极力追求的目标。对象建模可以实现用户足不出户(例如通过网络)即可浏览三维对象的2D和/或3D结构，并且，对象的3D建模可实现如同身临其境的效果，这在虚拟现实领域是一项非常重要的应用。在对象建模领域，尤其是2D和3D建模领域，国内外的技术方案主要分为两大类：手动制作和自动化建模。对于手动制作的方法，需要依赖大量的人工操作，对于对象的三维结构进行标识，并手动进行多个对象模型之间的拼接。手动制作一套三维对象的3D模型需要较长时间，因此大量的三维对象数据需要众多的人员来手动制作，人员成本过高，很难实际应用。对于自动化3D建模的方法，目前大多数采用专业的3D扫描设备，可以直接获取单个对象的三维点云，然后进行三维点云的拼接，生成3D模型。但是，这种专业的3D扫描设备的图像采集设备精度不高，导...
【技术保护点】
1.一种图像处理方法，其特征在于，所述图像处理方法包括：/n单图像平面轮廓生成步骤，其中，对于全景图像，基于所述全景图像上的、轮廓特征属于特定类别的像素点中的边缘像素点所围成的轮廓，生成所述全景图像的在三维空间中的平面轮廓；以及/n其中，所述特定类别至少包括：顶部、底部、支撑部。/n
【技术特征摘要】
1.一种图像处理方法，其特征在于，所述图像处理方法包括：
单图像平面轮廓生成步骤，其中，对于全景图像，基于所述全景图像上的、轮廓特征属于特定类别的像素点中的边缘像素点所围成的轮廓，生成所述全景图像的在三维空间中的平面轮廓；以及
其中，所述特定类别至少包括：顶部、底部、支撑部。
2.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，在存在至少两幅全景图像时，在单图像平面轮廓生成步骤之前，还包括：
相机位置估计步骤，其中，利用拍摄的至少一个三维对象中每个三维对象拍摄的至少两幅全景图像的几何关系，得到在拍摄每幅全景图像时的全景相机的位置、以及每幅全景图像上的匹配特征点的三维点坐标，其中，每幅全景图像是针对一个三维对象拍摄的，每个三维对象对应于一幅或多幅全景图像；
存在至少两幅全景图像时，在单图像平面轮廓生成步骤之后，还包括：
尺度归一化步骤，其中，将所得到的在拍摄所述每个三维对象的至少一幅全景图像时的全景相机的位置的尺度和所述每个三维对象的至少一幅全景图像的在三维空间中的平面轮廓的尺度进行归一化，得到经过归一化的各全景图像的在三维空间中的平面轮廓。
3.如权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，相机位置估计步骤包括：
利用拍摄的至少一个三维对象中每个三维对象拍摄的至少两幅全景图像的几何关系，进行所述全景图像之间的特征点匹配，并记录所述全景图像中互相匹配的特征点作为匹配特征点；以及
通过对于所述至少一个三维对象中每个三维对象拍摄的至少两幅全景图像，减小所述全景图像上的匹配特征点的重投影误差，来得到拍摄每幅全景图像时的相机位置、以及所述全景图像上的匹配特征点的三维点坐标。
4.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，单图像平面轮廓生成步骤包括：
基于全景图像上的像素点之间的特征相似度，确定所述全景图像上的、轮廓特征属于特定类别的像素点中的所述边缘像素点，
其中，两个像素点的特征相似度为所述两个像素点的特征之差的绝对值，所述像素点的特征包括灰度、颜色。
5.如权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，尺度归一化步骤包括：
将在相机位置估计步骤得到的所述至少两幅全景图像上的所有三维点坐标中的高度值从小到大排序，取排序靠前的高度值的中值或者均值作为特定类别轮廓估计高度hc’；以及
利用特定类别轮廓假定高度hc与特定类别轮廓估计高度hc’的比值，从所述所述每个三维对象的至少一幅全景图像的在三维空间中的平面轮廓，生成经过归一化的各全景图像的在三维空间中的平面轮廓，
其中，所述特定类别轮廓假定高度hc是任意假定的一个高度。
6.一种对象建模方法，其特征在于，所述对象建模方法包括：
图像处理步骤，其中，使用如权利要求1～5中的任何一项所述的图像处理方法，对至少一幅全景图像进行图像处理，以得到经过归一化的各全景图像的在三维空间中的平面轮廓；以及
多对象拼接步骤，其中，基于所述经过归一化的各全景图像的在三维空间中的平面轮廓，拼接得到多对象平面轮廓。
7.如权利要求6所述的对象建模方法，其特征在于，所述对象建模方法还包括：
单对象平面轮廓生成步骤，其中，基于所述图像处理步骤中得到的经过归一化的各全景图像的平面轮廓，得到各单个三维对象的在三维空间中的平面轮廓。
8.如权利要求7所述的对象建模方法，其特征在于，单对象平面轮廓生成步骤包括：
对于所述至少一幅全景图像，通过以下方式、逐个地确定其中是否有多幅全景图像属于同一个三维对象：如果两幅全景图像之间有多于特定比例的匹配特征点，则确定这两幅全景图像属于同一个三维对象；以及
如果确定多幅全景图像属于同一个三维对象，则对于由所述多幅全景图像得到的同一个三维对象的各平面轮廓，取这些平面轮廓的并集，作为所述三维对象的平面轮廓。
9.如权利要求8所述的对象建模方法，其特征在于，在所述多对象拼接步骤，还能够基于各全景图像的在三维空间中的平面轮廓，拼接得到在三维空间中的多对象平面轮廓。
10.如权利要求6～9中的任何一项所述的对象建模方法，其特征在于，所述对象建模方法还包括：
3D模型生成步骤，其中，在多对象拼接步骤之后，将拼接得到的在三维空间中的多对象平面轮廓转化为对象3D模型。
11.如权利要求10所述的对象建模方法，其特征在于，3D模型生成步骤包括：
将拼接得到的多对象平面轮廓中的顶部平面轮廓在内部进行三维点插值，并将得到的各顶部平面轮廓上的所有三维点坐标投影到相应的全景图像坐标系中，以获取顶部纹理；
将拼接得到的多对象平面轮廓中的底部平面轮廓在内部进行三维点插值，并将得到的各底部平面轮廓上的所有三维点坐标投影到相应的全景图像坐标系中，以获取底部纹理；
连接顶部轮廓和底部轮廓之间相同平面位置上的三维顶点，构成支撑部的平面轮廓，并对于所述支撑部的平面轮廓内部进行三维点插值，并将得到的各支撑部的平面轮廓的所有三维点坐标投影到相应的全景图像坐标系中，以便获取支撑部纹理；
基于所述顶部纹理、底部纹理、支撑部纹理，生成整个三维对象的3D纹理模型。
12.如权利要求11所述的对象建模方法，其特征在于，在3D...
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京城市网邻信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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