[发明专利]一种建模方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种建模方法及装置，涉及计算机视觉和图形学领域，降低了交互式的三维几何建模这种方法中的用户交互量。具体方案为：获取由至少一帧图像构成的图像序列，图像序列中包括待建模对象；获取待建模对象的轮廓信息，并确定图像序列中每一帧图像的相机外参；获取用户输入的标注信息，标注信息中包括至少一个区域信息、与每个区域信息对应的几何图元类型；根据与每个区域信息对应的几何图元类型确定初始化参数；利用至少一个区域信息、每一帧图像的相机外参和待建模对象的轮廓信息对初始化参数进行优化得到目标参数；采用目标参数对待建模对象进行建模，得到待建模对象的三维模型。本发明实施例用于三维建模的过程中。

技术领域

本发明实施例涉及计算机视觉和图形学领域，尤其涉及一种建模方法及装置。

背景技术

对于图像序列中的场景或物体的三维建模一直是计算机视觉和图形学领域研究的重点课题。随着计算机技术和多媒体技术的不断发展，对图像序列中场景或物体的三维建模越来越受到人们的重视，且其在影视娱乐、虚拟实现和增强实现、三维(3D)打印等领域有着广泛的应用前景。目前，常用的基于图像序列的三维建模方法主要有自动化的三维几何建模和交互式的三维几何建模两种。

自动化的三维几何建模是指从图像序列中自动地恢复出稠密的深度图，甚至完整的三维模型。例如，自动化的三维几何建模的典型代表，即从运动形状/结构(Shape/structure from motion，SFM)，其实现三维建模的基本过程是：先估计图像序列中每一帧图像的相机外参，然后对每一帧图像计算特征点，并将相关帧的特征点进行匹配，再利用匹配结果优化每一帧图像的相机外参(优化后的相机外参能够使得匹配的特征点在图像序列的相机外参的变化下，在三维空间中最接近)，最后利用优化后的相机外参进行3D建模。但是，由于图像噪声、遮挡、高光、透明等问题很难解决，因此会导致很难实现稠密的深度图的恢复。另外，由于这种三维建模方法很少利用待建模物体的三维几何先验信息，因此最终得到的三维模型的几何精度较低。

为了解决上述问题，业界提出了交互式的三维几何建模。交互式的三维几何建模是指利用图像信息和用户交互结合的方式进行三维建模。但是，现有技术中采用交互式的三维几何建模的系统实现三维建模时，需要的用户交互量很大。例如，需用户在图像序列的一帧或多帧中，或者图像中勾画出待建模物体的结构。假设需要采用这种方法重建一个立方体，则需要用户指定立方体的8个顶点，以及这8个顶点的连接关系。

如何降低交互式的三维几何建模这种方法中的用户交互量，已成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种建模方法及装置，降低了交互式的三维几何建模这种方法中的用户交互量。

为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的第一方面，提供一种建模方法，包括：

获取由至少一帧图像构成的图像序列，该图像序列中包括待建模对象，获取待建模对象的轮廓信息，并确定图像序列中每一帧图像的相机外参，获取用户输入的标注信息，该标注信息中包括至少一个区域信息、与每个区域信息对应的几何图元类型，并根据与每个区域信息对应的几何图元类型确定初始化参数，然后，利用至少一个区域信息、每一帧图像的相机外参和待建模对象的轮廓信息，对确定出的初始化参数进行优化得到目标参数，最后采用目标参数对待建模对象进行建模，得到待建模对象的三维模型。