一种基于图片快速三维化交互式建模方法技术

本发明专利技术提供了一种基于图片快速三维化交互式建模方法，包括：S1：基于交互式轮廓提取技术，提取出实物图像中每个局部部分的局部外围轮廓线；S2：基于局部外围轮廓线搭建出待搭建模型的轮廓框架；S3：基于轮廓框架和实物图像的灰度分布数据进行曲面还原，获得待搭建模型的三维曲面；S4：基于三维曲面的纹理映射和所有三维曲面之间的拼接关系，对所有三维曲面进行纹理修正并拼接，获得待搭建模型的完整三维模型；用以搭建出待搭建模型的三维框架，并基于实物图像的灰度分布数据和三维框架进行曲面还原和纹理修正，使得拼接后的三维曲面纹理平滑拼接，实现了基于图像快速三维化建模和曲面纹理的自动填充，提高了三维建模的速率和建模效果。模效果。模效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图片快速三维化交互式建模方法


[0001]本专利技术涉及三维建模
，特别涉及一种基于图片快速三维化交互式建模方法。

技术介绍

[0002]目前，三维模型广泛应用于场景建模等不同领域。许多应用场景需要搭建三维模型。传统的基于三维建模软件和采用仪器设备获取深度信息的建模方法在建模的过程中由于操作复杂繁琐，效率较低，已无法满足日益增长的建模应用需求。因此，如何快速直接地基于真实世界构建场景的三维模型是当前面临的一个重要问题。图像作为一种快速捕获物体外形特征的媒介，是三维建模的重要资源。基于图像的建模技术具有数据获取容易，建模效果更加还原真实等特点，一直以来是计算机图形学和计算机视觉等领域的研究热点。
[0003]但是，由于透视投影的影响，图像无法表示三维场景中的深度信息，在不引入先验信息的情况下，根据单幅图像构建目标物体的三维建模仍是一个巨大的挑战。并且模型上的纹理需手动选择添加，造成填充的纹理表达不贴近现实，且各个部位的纹理不容易平滑拼接，导致三维建模效果较差。
[0004]因此，本专利技术提出了一种基于图片快速三维化交互式建模方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于图片快速三维化交互式建模方法，用以基于在实物图像中提取出的局部部分的外围轮廓线，搭建出待搭建模型的三维框架，并基于实物图像的灰度分布数据和三维框架进行曲面还原，并基于三维曲面的纹理映射和拼接关系对三维曲面进行纹理修正，使得拼接后的三维曲面纹理平滑拼接，实现了基于图像快速三维化建模和曲面纹理的自动填充，提高了三维建模的速率和建模效果。
[0006]本专利技术提供一种基于图片快速三维化交互式建模方法，包括：
[0007]S1：基于交互式轮廓提取技术，提取出实物图像中每个局部部分的局部外围轮廓线；
[0008]S2：基于局部外围轮廓线搭建出待搭建模型的轮廓框架；
[0009]S3：基于轮廓框架和实物图像的灰度分布数据进行曲面还原，获得待搭建模型的三维曲面；
[0010]S4：基于三维曲面的纹理映射和所有三维曲面之间的拼接关系，对所有三维曲面进行纹理修正并拼接，获得待搭建模型的完整三维模型。
[0011]优选的，所述的一种基于图片快速三维化交互式建模方法，S1：基于交互式轮廓提取技术，提取出实物图像中每个局部部分的局部外围轮廓线，包括：
[0012]S101：基于轮廓检测算法对实物图像进行边缘检测，获得初始轮廓线；
[0013]S102：基于交互式轮廓提取技术对初始轮廓线进行校正提取，获得实物图像中每个局部部分的局部外围轮廓线。
[0014]优选的，所述的一种基于图片快速三维化交互式建模方法，S102：基于交互式轮廓提取技术对初始轮廓线进行校正提取，获得实物图像中每个局部部分的局部外围轮廓线，包括：
[0015]将初始轮廓线标记于实物图像中，获得初始标记轮廓；
[0016]基于交互式轮廓提取技术，接收用户对初始标记轮廓的轮廓提取交互指令；
[0017]基于轮廓提取交互指令确定出轮廓校正提取操作，对初始标记轮廓进行轮廓校正提取，获得实物图像中每个局部部分的局部外围轮廓线。
[0018]优选的，所述的一种基于图片快速三维化交互式建模方法，S2：基于局部外围轮廓线搭建出待搭建模型的轮廓框架，包括：
[0019]S201：基于透视原则对局部外围轮廓线进行虚实标记处理，获得初始轮廓框架；
[0020]S202：基于实物图像对初始轮廓框架进行校正补充，获得待搭建模型的轮廓框架。
[0021]优选的，所述的一种基于图片快速三维化交互式建模方法，S202：基于实物图像对初始轮廓框架进行校正补充，获得待搭建模型的轮廓框架，包括：
[0022]基于预设像素表示方式列表中包含的像素表示方式和对应的像素表示判别公式以及实物图像的视觉数据，计算出对应像素表示方式的表示判别值，在预设像素表示方式列表中筛选出大于对应表示判别阈值的表示判别值对应的像素表示方式并汇总，获得实物图像的像素表示方式集合；
[0023]基于像素表示方式集合中包含的像素表示方式，确定出实物图像中每个像素点对应的多个像素表示值，基于每个像素点对应的多个像素表示值，确定出对应像素点的视觉特征量化值；
[0024]基于视觉特征量化值确定出实物图像中每个像素点在多个预设方向的视觉量化渐变特征值，基于每个像素点在多个预设方向的视觉量化渐变特征值，确定出实物图像在每个预设方向的视觉量化渐变特征值序列，识别出视觉量化渐变特征值序列中的骤变点，基于骤变点对应的骤变幅度和骤变点对应的预设方向确定出骤变向量，将骤变点和骤变向量标记于实物图像中，获得骤变表示图像；
[0025]基于在骤变表示图像中识别出的二次轮廓框架，对初始轮廓框架进行校正补充，获得待搭建模型的轮廓框架。
[0026]优选的，所述的一种基于图片快速三维化交互式建模方法，基于在骤变表示图像中识别出的二次轮廓框架，对初始轮廓框架进行校正补充，获得待搭建模型的轮廓框架，包括：
[0027]基于骤变表示图像中的骤变向量确定出骤变点的骤变方向，将所有预设方向中除对应像素点的骤变方向以外的剩余预设方向当作对应像素点的非骤变方向；
[0028]将骤变表示图像中存在方向相反的非骤变方向的相邻像素点判定为初始轮廓点，将初始轮廓点组成的区域当作二次轮廓框架；
[0029]对二次轮廓框架进行边缘光滑去噪，获得标准二次轮廓框架；
[0030]将标准二次轮廓框架和初始轮廓框架进行重叠对比，确定出标准二次轮廓框架和初始轮廓框架的相同区域和差异区域；
[0031]确定出相同区域中的边缘像素点，将边缘像素点在差异区域中的相邻像素点作为待判别像素点，确定出预设像素表示方式列表中每个像素表示方式对应的边缘像素点和待
判别像素点之间的第一视觉渐变特征值；
[0032]在边缘像素点的所有相邻像素点中确定出除待判别像素点和在相同区域中包含的第一相邻像素点以外剩余的第二相邻像素点，确定出预设像素表示方式列表中每个预设像素表示方式对应的边缘像素点和第二相邻像素点之间的第二视觉渐变特征值；
[0033]确定出大于对应预设像素表示方式的所有第二视觉渐变特征值的第一视觉渐变特征值对应的第一像素表示方式，当第一像素表示方式的总个数和预设像素表示方式列表中包含的所有像素表示方式的总个数的比值大于占比阈值时，则将待判别像素点判定为轮廓像素点，否则，判定对应判别像素点不是轮廓像素点；
[0034]对新的轮廓像素点在差异区域中的相邻像素点继续进行轮廓像素点判断，直至将差异区域中所有像素点判断完毕时，基于获得的所有轮廓像素点对初始轮廓框架进行校正补充，获得待搭建模型的轮廓框架。
[0035]优选的，所述的一种基于图片快速三维化交互式建模方法，S3：基于轮廓框架和实物图像的灰度分布数据进行曲面还原，获得待搭建模型的三维曲面，包括：
[0036]基于轮廓框架确定出三维曲面的三维尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图片快速三维化交互式建模方法，其特征在于，包括：S1：基于交互式轮廓提取技术，提取出实物图像中每个局部部分的局部外围轮廓线；S2：基于局部外围轮廓线搭建出待搭建模型的轮廓框架；S3：基于轮廓框架和实物图像的灰度分布数据进行曲面还原，获得待搭建模型的三维曲面；S4：基于三维曲面的纹理映射和所有三维曲面之间的拼接关系，对所有三维曲面进行纹理修正并拼接，获得待搭建模型的完整三维模型。2.根据权利要求1所述的一种基于图片快速三维化交互式建模方法，其特征在于，S1：基于交互式轮廓提取技术，提取出实物图像中每个局部部分的局部外围轮廓线，包括：S101：基于轮廓检测算法对实物图像进行边缘检测，获得初始轮廓线；S102：基于交互式轮廓提取技术对初始轮廓线进行校正提取，获得实物图像中每个局部部分的局部外围轮廓线。3.根据权利要求2所述的一种基于图片快速三维化交互式建模方法，其特征在于，S102：基于交互式轮廓提取技术对初始轮廓线进行校正提取，获得实物图像中每个局部部分的局部外围轮廓线，包括：将初始轮廓线标记于实物图像中，获得初始标记轮廓；基于交互式轮廓提取技术，接收用户对初始标记轮廓的轮廓提取交互指令；基于轮廓提取交互指令确定出轮廓校正提取操作，对初始标记轮廓进行轮廓校正提取，获得实物图像中每个局部部分的局部外围轮廓线。4.根据权利要求1所述的一种基于图片快速三维化交互式建模方法，其特征在于，S2：基于局部外围轮廓线搭建出待搭建模型的轮廓框架，包括：S201：基于透视原则对局部外围轮廓线进行虚实标记处理，获得初始轮廓框架；S202：基于实物图像对初始轮廓框架进行校正补充，获得待搭建模型的轮廓框架。5.根据权利要求4所述的一种基于图片快速三维化交互式建模方法，其特征在于，S202：基于实物图像对初始轮廓框架进行校正补充，获得待搭建模型的轮廓框架，包括：基于预设像素表示方式列表中包含的像素表示方式和对应的像素表示判别公式以及实物图像的视觉数据，计算出对应像素表示方式的表示判别值，在预设像素表示方式列表中筛选出大于对应表示判别阈值的表示判别值对应的像素表示方式并汇总，获得实物图像的像素表示方式集合；基于像素表示方式集合中包含的像素表示方式，确定出实物图像中每个像素点对应的多个像素表示值，基于每个像素点对应的多个像素表示值，确定出对应像素点的视觉特征量化值；基于视觉特征量化值确定出实物图像中每个像素点在多个预设方向的视觉量化渐变特征值，基于每个像素点在多个预设方向的视觉量化渐变特征值，确定出实物图像在每个预设方向的视觉量化渐变特征值序列，识别出视觉量化渐变特征值序列中的骤变点，基于骤变点对应的骤变幅度和骤变点对应的预设方向确定出骤变向量，将骤变点和骤变向量标记于实物图像中，获得骤变表示图像；基于在骤变表示图像中识别出的二次轮廓框架，对初始轮廓框架进行校正补充，获得待搭建模型的轮廓框架。
6.根据权利要求5所述的一种基于图片快速三维化交互式建模方法，其特征在于，基于在骤变表示图像中识别出的二次轮廓框架，对初始轮廓框架进行校正补充，获得待搭建模型的轮廓框架，包括：基于骤变表示图像中的骤变向量确定出骤变点的骤变方向，将所有预设方向中除对应像素点的骤变方...

【专利技术属性】
技术研发人员：许靖，柴磊，
申请(专利权)人：深圳市魔数智擎人工智能有限公司，
类型：发明
国别省市：