与参考照片对齐的网格自动调整方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开一种与参考照片对齐的网格自动调整方法、系统、设备及介质，方法包括：获取由参考照片生成的三维人体模型，以及与参考照片对应的相机参数；将所述参考照片转换为二值图，并提取人体轮廓信息，获取二维照片轮廓；根据所述相机参数建立三维空间到二维照片的映射关系；根据所述映射关系，筛选与二维照片轮廓对应的三维人体边缘网格数据，得到需要微调的网格；根据所述需要微调的网格，构造目标函数，通过对所述目标函数的优化实现网格自动调整。本发明专利技术解决了传统微调技术中人工操作干预引起的误差以及数据不一致性的问题，保证精度的同时极大地提升微调效率；且在网格微调上保留了原始拓扑结构与网格特征信息，保证了网格质量。质量。质量。

【技术实现步骤摘要】
与参考照片对齐的网格自动调整方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及网格变形
，尤其涉及一种与参考照片对齐的网格自动调整方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]网格微调也即网格变形，是指通过约束修改几何模型形状的几何处理技术，在工业设计、影视娱乐等领域有着广泛应用。通过几何变形，设计者可以在不改变模型的拓扑连接关系的情况下，利用现有三维模型信息提高建模效率和模型逼真性。
[0003]现有技术存在的问题包括：(1)传统网格变形技术通过大量人工交互的方式进行，参考特定照片轮廓，长时间人工交互操作，效率低下。
[0004](2)传统网格变形技术依据人工操作进行，导致变形结果各异，很难达到工业、影视等行业中的标准。
[0005]（3）在网格稠密的情况下，传统网格变形容易发生自交、局部塌陷、形状扭曲等问题。

技术实现思路

[0006]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种与参考照片对齐的网格自动调整方法、系统、设备及介质，用以解决上述至少一个技术问题。
[0007]根据本专利技术说明书的一方面，提供一种与参考照片对齐的网格自动调整方法，包括：获取由参考照片生成的三维人体模型，以及与参考照片对应的相机参数；将所述参考照片转换为二值图，并提取人体轮廓信息，获取二维照片轮廓；根据所述相机参数建立三维空间到二维照片的映射关系；根据所述映射关系，筛选与二维照片轮廓对应的三维人体边缘网格数据，得到需要微调的网格；根据所述需要微调的网格，构造目标函数，通过对所述目标函数的优化实现网格自动调整。
[0008]上述技术方案利用相机参数获取二维空间与三维空间的映射关系，将三维网格轮廓信息存储在二维空间，并在不改变拓扑结构的情况下，筛选与二维信息对应的网格数据，使用优化的方法对三维网格进行微调，从而使人体网格在特定的观察角度贴近于照片，达到自动化按要求进行微调的效果。该技术方案解决了传统微调技术中人工操作干预引起的误差以及数据不一致性的问题，保证精度的同时极大地提升微调效率；且在网格微调上保留了原始拓扑结构与网格特征信息，保证了网格质量。
[0009]作为进一步的技术方案，所述方法还包括：采用特定的卷积核对所述二值图中的每个像素进行卷积操作，得到带向量信息的
照片轮廓。
[0010]具体地，用特定的卷积核对二值图中每个像素进行卷积操作，得到带向量信息的轮廓图，以区分人体在二维信息中的体外、体内区域。
[0011]作为进一步的技术方案，所述特定的卷积核为：卷积核1： [0012]卷积核2：。
[0013]具体地，利用特定的卷积核计算得到向量信息，准确区分人体的体外、体内区域，可大大提高筛选对应区域的正确性。
[0014]作为进一步的技术方案，所述方法还包括：对由参考照片生成的三维人体模型进行区域划分。
[0015]上述技术方案对三维人体模型数据进行区域划分，使得既可以选择特定区域进行变形，又可以有效地排除目标点附近的其它区域在边缘匹配时的影响。
[0016]作为进一步的技术方案，所述方法还包括：在获取到需要微调的网格后，根据边缘点的二维点P2d和获取的三维点P3d，结合所述映射关系求得二维点P2d在三维坐标系中的目标位置Ptarget，计算偏移offset = Ptarget
ꢀ‑ꢀ
P3d；根据所述偏移offset，设置需要微调的区域半径，得到所述区域半径内的所有需要变动的点；编码存储所有需要变动的点，并计算双调和函数，使用双谐波变形以每个空间坐标函数的双拉普拉斯算子为0作为约束，使用偏移offset信息作为变形场，先求解变形场offset
’
，然后计算变形位置Ptarget
’ꢀ
= P3d + offset
’
，得到最终的微调网格结果。
[0017]作为进一步的技术方案，所述方法还包括：根据所述相机参数，得到固定视角下照片像素点和三维点的对应关系。
[0018]根据本专利技术说明书的一方面，提供一种与参考照片对齐的网格自动调整系统，包括：输入模块，用于获取由参考照片生成的三维人体模型，以及与参考照片对应的相机参数；转换模块，用于将所述参考照片转换为二值图，并提取人体轮廓信息，获取二维照片轮廓；映射模块，用于根据所述相机参数建立三维空间到二维照片的映射关系；筛选模块，用于根据所述映射关系，筛选与二维照片轮廓对应的三维人体边缘网格数据，得到需要微调的网格；调整模块，用于根据所述需要微调的网格，构造目标函数，通过对所述目标函数的优化实现网格自动调整。
[0019]根据本专利技术说明书的一方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器实现所述的与参考照片对齐的网格自动调整方法的步骤。
[0020]根据本专利技术说明书的一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有可执行代码，其中所述可执行代码被处理器执行时，实现所述的与参考照片对齐的网格自动调整方法的步骤。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1.提高微调的效率：相对于人工交互操作，本专利技术采用的自动微调方案可以完全省去人工交互的过程，大幅度提高微调工作的效率。
[0022]2.提高微调的精度：本专利技术采用的自动微调标准是以计算机图形学为基础，在轮廓信息提取方面可达到较高的精准度，确保在特定角度下的轮廓信息与所要求的二维轮廓保持一致，使微调结果更贴近生产所需。
[0023]3.提高微调结果的一致性：传统人工交互操作微调的结果，因为人为因素几乎都会导致微调个体的差异，本专利技术采用的自动微调技术计算方法精准且固定，可以消除传统人工操作产生的误差，保证自动微调结果的一致性。
[0024]4.提高微调后网格质量：现阶段网格微调技术多样，在网格稠密的情况下，容易出现网格错乱，畸形、特征消失等现象，本专利技术提取精准的轮廓误差信息，通过优化的方法完成网格变形，极大地保留了特征信息，保证了微调后网格质量。
附图说明
[0025]图1为根据本专利技术实施例的与参考照片对齐的网格自动调整方法流程示意图。
[0026]图2为根据本专利技术实施例的人体网格图。
[0027]图3为根据本专利技术实施例的特定相机下的网格图。
[0028]图4为根据本专利技术实施例的目标二值图。
[0029]图5为根据本专利技术实施例的目标轮廓图。
[0030]图6为根据本专利技术实施例微调后的人体网格图。
[0031]图7为根据本专利技术实施例的部分区域微调效果图。
具体实施方式
[0032]以下将结合附图对本专利技术各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。
[0033]本专利技术提供一种与参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.与参考照片对齐的网格自动调整方法，其特征在于，包括：获取由参考照片生成的三维人体模型，以及与参考照片对应的相机参数；将所述参考照片转换为二值图，并提取人体轮廓信息，获取二维照片轮廓；根据所述相机参数建立三维空间到二维照片的映射关系；根据所述映射关系，筛选与二维照片轮廓对应的三维人体边缘网格数据，得到需要微调的网格；根据所述需要微调的网格，构造目标函数，通过对所述目标函数的优化实现网格自动调整。2.根据权利要求1所述的与参考照片对齐的网格自动调整方法，其特征在于，所述方法还包括：采用特定的卷积核对所述二值图中的每个像素进行卷积操作，得到带向量信息的照片轮廓。3.根据权利要求2所述的与参考照片对齐的网格自动调整方法，其特征在于，所述特定的卷积核为：卷积核1：卷积核2：。4.根据权利要求1所述的与参考照片对齐的网格自动调整方法，其特征在于，所述方法还包括：对由参考照片生成的三维人体模型进行区域划分。5.根据权利要求1所述的与参考照片对齐的网格自动调整方法，其特征在于，所述方法还包括：在获取到需要微调的网格后，根据边缘点的二维点P2d和获取的三维点P3d，结合所述映射关系求得二维点P2d在三维坐标系中的目标位置Ptarget，计算偏移offset = Ptarget
ꢀ‑ꢀ
P3d；根据所述偏移offset，设置需要微调的区域半径，得到所述区域半径内的所有需要变动的点；编码存储所有需要变动的点，并计算双调和函数，使用双谐波变形以每个空间坐标函数的双拉普拉斯算子为0作为约束，使用偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：武大治，
申请(专利权)人：武汉亘星智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：