[发明专利]一种基于UV贴图的手指三维模型纹理映射方法

说明书

本发明提供了一种基于UV贴图的手指三维模型纹理映射方法，包括如下步骤：从手指三维网格模型中，获取组成手指轮廓的所有顶点的坐标集合和三角面片集合；选取其中任意三个摄像机坐标系原点组建出空间平面，求出所有摄像机所在的空间平面方程；从三维到二维映射模型的三角面片纹理并做插值和平均灰度值处理；再将得到的二维纹理信息以UV贴图的方式写回到无纹理的手指模型中，得到带有纹理信息的手指三维网格模型。该方法重建出的手指三维网格模型基本保留了完整的指部纹理，贴合实际的人体手指，能够较少丢失手指特征信息，可有效解决因手指姿态和位置而造成手指识别的影响，对于指部识别精度的提高有着很大的作用。

技术领域

本发明涉及生物特征识别技术领域，更具体地说，涉及一种基于UV贴图的手指三维模型纹理映射方法。

背景技术

三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型，从而获取物体三维结构和信息的一种技术，目前在许多方面已经取得了非常成功的应用。同时随着科学的发展，人们对于自我财产和信息的保护意识更为强烈，需要进行身份认证的场合也越来越多。

生物特征识别作为一种身份识别技术已经应用得十分广泛，其中基于指部的身份认证方式有其独特的优势。如今传统的指部识别方法一般是通过单目相机拍摄出二维图像(比如指纹)，然后在此基础上用一系列方法进行处理得到识别结果。然而这种技术方案存在一定的不足，首先是单一相机获取的指部图像信息有限，其次，传统指纹识别方法受手指姿态和位置的影响较大，并存在容易被伪造等缺陷。

发明内容

为克服现有技术中的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于UV贴图的手指三维模型纹理映射方法；该方法重建出的手指三维网格模型基本保留了完整的指部纹理，贴合实际的人体手指，能够较少丢失手指特征信息，可有效解决因手指姿态和位置而造成手指识别的影响，对于指部识别精度的提高有着很大的作用。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种基于UV贴图的手指三维模型纹理映射方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1步，从手指三维网格模型中，获取组成手指轮廓的所有顶点的坐标集合{V_i＝(x_i，y_i,z_i|i∈[1，n])}，其中(x_i,y_i,z_i)为顶点V_i在三维世界坐标系下的坐标，n为顶点的数量；求解出所有顶点的中心点O(x,y,z)；

S2步，从手指三维网格模型中获取所有三角面片，并获取各个三角面片分别对应的三个顶点V_i，以获取组成手指轮廓的所有三角面片集合f；

S3步，利用摄像机坐标系和世界坐标系的转换关系，求出各个摄像机A_j在世界坐标系下的坐标，其中j＝1,2,…,m，m为摄像机数量，m＞3；

S4步，选取其中任意三个摄像机的坐标系原点组建出空间平面ɑ，求出所有摄像机所在的空间平面方程；

S5步，根据S1步得到的所有顶点的坐标集合{V_i＝(x_i,y_i,z_i|i∈[1,n])}，分别判断每个顶点V_i的拍摄摄像机；

S6步，根据S2步得到的三角面片集合f,以及S5步得到的每个顶点V_i的拍摄摄像机，分别判断每个三角面片的拍摄摄像机；