基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法及装置制造方法及图纸

技术编号:46596258 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:29
本发明专利技术提供基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法及装置,包括:利用SfM算法对预处理后的红外图像数据进行处理,得到稀疏三维点云和相机位姿,并将高斯椭球设置在稀疏三维点云的中心位置,以构建三维高斯点云模型;将相机位姿输入高斯可微光栅化渲染器,以对三维高斯点云模型进行渲染,得到对应视角的二维图像;利用损失函数对比二维图像和相机位姿的红外图像数据,对该模型进行训练,得到训练好的三维高斯点云模型,损失函数包含温度梯度场、高斯椭球在当前相机视角下像素平面的投影位置和主轴投影方向;利用三维图形引擎和3D高斯光栅化渲染器处理训练好的三维高斯点云模型,得到红外仿真图像。使得红外场景的重建与渲染的真实性较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及红外场景仿真,尤其涉及一种基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法及装置


技术介绍

1、三维高斯泼溅(3d gaussian splatting,3dgs)是一种新兴的三维场景表示与渲染技术,3dgs的核心思想是使用3d高斯函数构成的点云表示三维场景,每个点可视为一个高斯椭球,由高斯椭球的位置(均值)、协方差矩阵和强度等参数定义,通过体渲染的方式计算光线的衰减、散射等,从而生成指定视角的视图。由于高斯分布是连续的,在可见光波段下,3dgs能够表示物体表面的复杂纹理,并实现平滑的光照和阴影过渡,适用于复杂光照条件下的场景表示。而对于红外波段下的三维场景,3dgs核心要素在于热分布连续的物体表面的自发辐射,此外还有环境反射、大气传输等因素的影响。3dgs在个人电脑1080p分辨率下,往往可以实现超过100帧每秒的渲染速度,故而在红外场景仿真应用中能够支持快速的交互响应。3dgs在红外场景仿真中尤为重要。

2、目前,通常是采用传统红外场景仿真方法,对目标和背景的温度、辐射亮度或其他含义的灰度纹理进行采样,并对真实物理层面的红外辐射传输本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法,其特征在于,在利用高斯滤波方法对红外图像数据进行预处理之前,所述方法还包括:

3.根据权利要求1所述的基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法,其特征在于,在将所述相机位姿输入高斯可微光栅化渲染器中,以对所述三维高斯点云模型进行渲染,得到对应视角的二维图像之后,所述方法还包括:

4.根据权利要求3所述的基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法,其特征在于,在根据所述高斯椭球在当前相机视角下像素平面的投影位置、所述高斯椭...

【技术特征摘要】

1.一种基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法,其特征在于,在利用高斯滤波方法对红外图像数据进行预处理之前,所述方法还包括:

3.根据权利要求1所述的基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法,其特征在于,在将所述相机位姿输入高斯可微光栅化渲染器中,以对所述三维高斯点云模型进行渲染,得到对应视角的二维图像之后,所述方法还包括:

4.根据权利要求3所述的基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法,其特征在于,在根据所述高斯椭球在当前相机视角下像素平面的投影位置、所述高斯椭球在归一化设备坐标空间中的投影位置,确定所述高斯椭球的主轴投影方向之后,所述方法还包括:

5.根据权利要求3所述的基于三维高斯泼溅的红外场景重建与渲染方法,其特征在于,所述根据所述水平方向的温度梯度场、所述垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴鑫温泽林杨琛郭昭祥丁国鹏马向超
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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