發(fā)布時間：2017-05-26 22:04

  本文關(guān)鍵詞：全自動深度相機(jī)三維掃描系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：獲取真實物體的三維模型,一直都是計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)視覺等領(lǐng)域的研究熱點,尤其在動畫、游戲、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域,有著廣泛的應(yīng)用,特別對于人體的三維數(shù)據(jù),有著不可評估的價值。傳統(tǒng)的三維人體掃描一直都是通過結(jié)構(gòu)光掃描儀或者激光掃描儀進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取的,但此類掃描系統(tǒng)存在復(fù)雜的標(biāo)定算法,算法魯棒性較低、計算復(fù)雜度高：同時,數(shù)據(jù)獲取的時間較長,不利于三維技術(shù)的推廣。近年來,Kinect等深度相機(jī)不斷涌現(xiàn),這類設(shè)備價格低廉,使用方便等優(yōu)點,給掃描掃描技術(shù)提供了更為廣闊的前景。Kinect Fusion 及 Dymaic Fusion是利用Kinect等深度相機(jī)進(jìn)行實時三維物體重建的系統(tǒng),能夠在零交互的前提下,獲得物體的三維模型,但由于獲取數(shù)據(jù)原理的限制,此類算法也具有局限性,掃描過程中無法精確獲取黑色區(qū)域的數(shù)據(jù)：同時,對于獲取模型的顏色信息,一般均是采取多幀圖片顏色的平均值作為點顏色的值,但多幀顏色融合會導(dǎo)致顏色模糊。針對于人體掃描,則無法精確的獲取頭頂?shù)群谏珔^(qū)域的信息,最終獲得的人體模型所具有的顏色信息是模糊的,針對于消費者來說,這是不可接受的。三維重建的三個重要的性能指標(biāo)主要體現(xiàn)在兼容性、獲得模型的幾何與顏色精度和自動化程度。本文提出一個具有兼容性、完整性的3D掃描自拍系統(tǒng),能夠簡單、快速地重建出帶有豐富細(xì)節(jié)及紋理信息的人體模型。主要的特點是兼容現(xiàn)有的深度的掃描儀,且建模重建過程只需通過簡單的交互即可完成。較之前的做法,其主要貢獻(xiàn)是提出了一種基于距離場的模型補(bǔ)洞算法,利用數(shù)據(jù)驅(qū)動方式獲得較好的形狀參數(shù),能夠在不損失模型細(xì)節(jié)的情況下,自動補(bǔ)出頭頂?shù)男螤?避免深度相機(jī)無法掃描頭發(fā)的缺陷,使掃描變得更加方便、快捷,也提出了一種針對深度相機(jī)的紋理自動貼圖算法,利用采集的深度數(shù)據(jù)驅(qū)動,可自動計算紋理坐標(biāo),均衡不同圖片間光照的差別,從而獲得最佳的紋理效果。
【關(guān)鍵詞】：三維掃描 人體建模 深度相機(jī) 紋理貼圖 補(bǔ)洞
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-30
• 1.1 引言10-11
• 1.2 課題研究背景及意義11-12
• 1.3 相關(guān)工作現(xiàn)狀12-27
• 1.3.1 幾何重建12-21
• 1.3.2 點云重建21-23
• 1.3.3 紋理重建23-27
• 1.4 本文的工作27
• 1.5 本文的結(jié)構(gòu)27-30
• 第2章 基于深度相機(jī)的三維掃描重建相關(guān)技術(shù)介紹30-46
• 2.1 深度相機(jī)簡介30-32
• 2.1.1 深度相機(jī)的原理30-31
• 2.1.2 深度相機(jī)的應(yīng)用31-32
• 2.2 深度圖像預(yù)處理32
• 2.3 深度相機(jī)位置的評估32-40
• 2.3.1 注冊技術(shù)的數(shù)學(xué)描述34-35
• 2.3.2 剛性注冊技術(shù)35-37
• 2.3.3 非剛性注冊技術(shù)37-40
• 2.4 實時的三維幾何重建40-46
• 2.4.1 Kinect Fusion40-42
• 2.4.2 Dynamic Fusion42-46
• 第3章 全自動深度相機(jī)三維掃描46-56
• 3.1 系統(tǒng)流程46-47
• 3.2 自動補(bǔ)洞算法47-49
• 3.2.1 補(bǔ)洞算法描述47-48
• 3.2.2 分區(qū)補(bǔ)洞算法48-49
• 3.3 紋理重建49-53
• 3.3.1 閾值限制紋理貼圖50-51
• 3.3.2 紋理貼圖延伸51
• 3.3.3 色差優(yōu)化51-53
• 3.4 實驗結(jié)果53
• 3.5 章節(jié)總結(jié)53-56
• 第4章 總結(jié)與展望56-58
• 4.1 研究內(nèi)容總結(jié)56-57
• 4.2 未來工作的展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 致謝62-64
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果64

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7 賈建長;李h，

本文編號：398199