三維對象重構技術的研究.pdf

1、隨著我國計算機技術和社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對服裝的質(zhì)量、合體性、個性化的要求越來越高，現(xiàn)有的二維服裝CAD技術已經(jīng)不能滿足紡織服裝業(yè)的CAD應用要求，服裝CAD迫切需要由目前的平面設計發(fā)展到立體三維設計。其中，如何根據(jù)模特的照片序列重建出模特的三維模型將具有重要的研究意義。本課題來源于國家重點學科“服裝設計與工程”服裝CAD與美化服飾等方面的研究，在應用計算機圖像圖形處理、CAD、人工智能、圖形學與顯示等方面的新技術、新成果的基礎上，研究

2、三維對象重構這一新興、交叉領域中關鍵性的理論、應用問題及其有效解決方法。
　　 三維對象重構的方法有許多種，由于視覺外殼的重構方法速度快，且只需要知道重構對象的輪廓，所以本文將在研究中將此種方法作為討論基礎。通過對彩色圖像序列的二值化操作，提取對象輪廓。利用鏡面反射多角度幾何關系計算相機內(nèi)外參數(shù)。最后借助OpenGL函數(shù)庫開發(fā)模型瀏覽器，對重構模型進行可視化驗證。
　　 本文就物體輪廓提取提出了一系列解決方案。通過對常用

3、彩色圖像處理時使用的色彩空間的介紹，以及顏色空間結合顏色相似度處理的結果進行對比從而確定顏色空間的選擇。針對以往顏色相似度計算方法的不足，提出了新的顏色相似度的計算方法。根據(jù)顏色相似度定義，以及對典型差影法的詳細研究，提出了基于顏色相似度的差影法。通過分析二維Otsu動態(tài)閾值算法，給出了適合本文二值化方法—基于顏色相似度的動態(tài)閾值算法。針對二值化處理結果，提出了對噪聲處理的方案:采用數(shù)學形態(tài)學分離了與對象連接的噪聲;內(nèi)輪廓填充修補了對象

4、內(nèi)部存在的空洞;區(qū)域填充算法則以面積為閾值對圖像整體進行了噪聲的消除。
　　 通過比較各種相機標定方法，本文結合基于鏡面拍攝場景方法，提出了利用成像圖像各個對象之間的幾何關系推導出相機內(nèi)外部參數(shù)，并且通過視角的交點的一致性確定了圖像中對象輪廓順序。這些都為三維對象的模型重構起到了決定性的作用。
　　 重構后的對象模型以網(wǎng)格(Mesh)數(shù)據(jù)結構儲存，保留了對象點在空間的相對位置關系，以及點與點的三角關系。借助OpenGL函