[发明专利]基于移动设备的三维重建方法

摘要

本发明给出了一种基于移动设备的三维重建方法，采用光度立体技术将三维重建应用到搭载Android系统的手机移动设备上。采用编程的方式，将具有高亮度的屏幕转化成为多个不同位置的光源。物体在黑暗的环境下，利用手机的摄像头拍摄得到处于每一个光源下的图像。然后将多幅图像通过光度立体算法进行分析计算，得到物体表面的深度值信息。最后根据这些深度值信息，将物体对应的模型创建出来。应用到手机移动设备上，是三维重建方向的一次创新，采用这样的方式创建物体模型，具有低成本、运算速度快、模型清晰等优点。

主权项

基于移动设备的三维重建方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：选取光源、将手机屏幕的背景按照上、下、左、右的顺序设置为白色，一个位置设置为白色时对应的另外三个位置为黑色；第二步：顺序切换光源、拍摄物体的N张图片{Ij:j＝1...N}，并且每一张图片都是在不同的光源环境Lj下进行拍摄，那么屏幕上每个像素点在当前拍摄的第j张图片的情况下，采用如下公式来确定显示白色或者黑色： L j ( x , y ) = sign ( x · cos ( 2 πj N ) + y · sin ( 2 πj N ) ) 其中sign()值为‑1时代表黑色，为1时代表白色，并且屏幕的中心为（0，0），坐标x，y根据此来进行排列，确定在拍摄第一张图片的情况下，屏幕的左半部分背景为白色，右半部分背景为黑色；第三步：采用Lambertian散射模型计算物体表面法向值；第四步：计算物体表面深度值、根据第三步得到的物体表面法向值计算对应的深度值；第五步：采用OpenGL ES图形库绘制出物体的模型。