基于移動設備的三維重建方法技術

本發明專利技術給出了一種基于移動設備的三維重建方法，采用光度立體技術將三維重建應用到搭載Android系統的手機移動設備上。采用編程的方式，將具有高亮度的屏幕轉化成為多個不同位置的光源。物體在黑暗的環境下，利用手機的攝像頭拍攝得到處于每一個光源下的圖像。然后將多幅圖像通過光度立體算法進行分析計算，得到物體表面的深度值信息。最后根據這些深度值信息，將物體對應的模型創建出來。應用到手機移動設備上，是三維重建方向的一次創新，采用這樣的方式創建物體模型，具有低成本、運算速度快、模型清晰等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術應用于移動設備上，涉及一種三維重建方法。
技術介紹
三維重建作為人類視覺研究的主要目標，是計算機視覺領域的一個重要方向。它主要是采用一定的技術手段來實現對三維物體的形狀建模。隨著Marr的視覺計算理論的推動，三維重建獲得了突破性的進展，涌現出了許多實質性的算法和重建方式，例如直接測量距離的方法、間接重建深度的方法等。其中基于二維圖像的三維重建，由于低成本、建模方便、繪制快速等特點，被人們廣泛推崇使用，其中最具代表性的三種方法是基于側影輪廓線重建幾何模型、采用立體視覺方法重建幾何模型、基于區域匹配的建模方法。一直以來，利用廉價的設備自動的得到真實物體的3D模型的技術在實際應用領域都有著非常重要的意義。如今手機移動設備的快速發展，無論是硬件還是軟件都有了質的飛躍，這也使得三維重建應用到上面成為了一種可能。
技術實現思路
本專利技術給出了一種，針對于具有Android操作系統的手機移動設備。該，包括以下步驟第一步選取光源、將手機屏幕的背景按照上、下、左、右的順序設置為白色，一個位置設置為白色時對應的另外三個位置為黑色；第二步順序切換光源、拍攝物體的N張圖片{I^j = I... N}，并且每一張圖片都是在不同的光源環境h下進行拍攝，那么屏幕上每個像素點在當前拍攝的第j張圖片的情況下，采用如下公式來確定顯示白色或者黑色

【技術保護點】
基于移動設備的三維重建方法，其特征在于，包括以下步驟：第一步：選取光源、將手機屏幕的背景按照上、下、左、右的順序設置為白色，一個位置設置為白色時對應的另外三個位置為黑色；第二步：順序切換光源、拍攝物體的N張圖片{Ij:j＝1...N}，并且每一張圖片都是在不同的光源環境Lj下進行拍攝，那么屏幕上每個像素點在當前拍攝的第j張圖片的情況下，采用如下公式來確定顯示白色或者黑色：Lj(x,y)=sign(x·cos(2πjN)+y·sin(2πjN))其中sign()值為？1時代表黑色，為1時代表白色，并且屏幕的中心為（0，0），坐標x，y根據此來進行排列，確定在拍攝第一張圖片的情況下，屏幕的左半部分背景為白色，右半部分背景為黑色；第三步：采用Lambertian散射模型計算物體表面法向值；第四步：計算物體表面深度值、根據第三步得到的物體表面法向值計算對應的深度值；第五步：采用OpenGL？ES圖形庫繪制出物體的模型。

【技術特征摘要】
1.基于移動設備的三維重建方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步選取光源、將手機屏幕的背景按照上、下、左、右的順序設置為白色，一個位置設置為白色時對應的另外三個位置為黑色； 第二步順序切換光源、拍攝物體的N張圖片{Ij:j = I... N}，并且每一張圖片都是在不同的光源環境h下進行拍攝，那么屏幕上每個像素點在當前拍攝的第j張圖片的情況下，采用如下公式來確定顯示白色或者黑色2.如權利要求I所述的基于移動設備的三維重建方法，其特征在于，其中計算物體表面法向值采用以下方法 .3.1指定每幅圖像的分辨率為MXN像素，并且売度值表不為 I = (I1, I2, I3)，每幅圖像對應的光源方向為S1 —(sn，s12, s13) S2 一(s21, s22，s23) S3 一(s31，s32, s33) sIl S12 ^13 米用矩陣的形式表不，定乂5* 二 ^21 ^22 S23 _S3\ S32 ^33 _.3.2對圖像的亮度...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王崇文，黃宏旺，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：