一种基于结构先验的规则场景三维信息提取方法技术

本发明专利技术公开了一种基于结构先验的规则场景三维信息提取方法。本发明专利技术包括：利用PMVS算法产生三维空间有向点云；利用无监督聚类算法对三维有向点的方向分布进行分类处理，得到空间显著平面法线方向；根据三维空间点云的坐标及其平面法线方向，计算三维空间点云在其平面法线方向上的位置偏移,并对这些三维点云的位置偏移聚类得到空间显著平面的偏移量；分别对各二维图像进行预分割，并对分段区域边缘做平滑处理，获得各二维图像的区域分段信息；以三维空间显著平面为标注，图像分段区域为节点，构建马尔科夫随机场模型，并基于全局优化方法求解该模型，以获取各视点图像中的分段共面深度信息。本发明专利技术方法具有更高的准确性及较低的计算复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维信息提取方法，尤其涉及，用于基于多视点图像的规则场景三维结构重建，属于图像处理

技术介绍
基于图像的三维场景重建是指利用摄像机等设备拍摄的图像作为输入，综合运用多种技术，研究三维空间中点、线、面等三维结构基元的三维坐标与二维图像中对应二维点、线、面的二维坐标之间的关系，确定物体的三维信息的技术。经过多年的创新和发展，已经成为计算机视觉的重要研究内容之一，而人工建筑物等规则场景往往与人们日常生活息息相关。因此，基于图像的规则场景三维重建具有重要的学术意义和推广应用价值。 由于这类规则场景投影的二维图像含有许多低纹理或者重复纹理区域，传统三维重建算法提取其三维信息的效果欠佳，其原因主要有 I)室内场景包含很多无纹理或低纹理的结构表面(比如光滑的墙面、地板及天花板等)，对于这些几何结构，可以提取到的显著特征点数目有限。于是，基于多视点立体算法重建三维场景时，各个视点之间的特征匹配关系极为有限，以至于无法为三维几何空间提供足够的约束信息。2)各视点图像之间存在较严重的遮挡。室内场景包含多个房间，其中的房门投影至附近相邻视点得到的二维图像内容有可能相差很大，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于结构先验的规则场景三维信息提取方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤A、获取所述规则场景的一组不同视点下拍摄的二维图像，并根据所获取的图像，利用PMVS算法计算该规则场景的三维空间有向点云； 步骤B、对三维空间有向点的方向进行无监督聚类，所得到的若干聚类中心方向即为三维空间显著平面法线方向； 步骤C、根据所得到的三维空间显著平面法线方向，以及三维空间有向点云集合中各点坐标信息，计算这些三维空间有向点云在既得三维空间显著平面法线方向上的相应的投影位置，根据点云投影位置的分布情况估计平面在法线方向上的位置偏移，从而得到三维空间显著平面的位置偏移量； 步骤D、分别对各二维图像进行预分割，并对分段区域边缘做平滑处理，获得各二维图像的区域分段信息； 步骤E、以三维空间显著平面为标注，图像预分割得到的分段区域为节点，构建马尔科夫随机场模型，并对该模型进行全局优化求解，得到最优标注情况，进而得到各个视图中相应的分段共面深度信息。2.如权利要求I所述基于结构先验的规则场景三维信息提取方法，其特征在于，步骤D中使用分水岭算法进行各二维图像的预分割。3.如权利要求I所述基于结构先验的规则场景三维信息提取方法，其特征在于，步骤D中使用Douglas-Peucker算法对分段区域边缘做平滑处理。4.如权利要求I所述基于结构先验的规则场景三维信...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天亮，焦增涛，王亮，莫一鸣，朱秀昌，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：