三维物体的高效分割与重建

发布时间：2019-11-14 08:59

【摘要】：利用三维重建技术获取场景3D几何结构的建模方式,能够摆脱传统三维建模繁琐的人工交互模式,使得三维建模过程变得更为简单方便。并且在3D电影,电子游戏,以及三维测量等领域有广泛的应用价值。本文提出了一种用立体视觉的三维重建方法创建出的低精度的三维模型为先验,进行快速的视频分割,并把分割结果用visual hull创建出高精度的三维模型的方法。我们的系统能在少量的人工交互的情况下,创建出高精度的三维模型,弥补了用立体视觉的三维重建方法创建三维模型时,因为目标物体的纹理信息不够丰富,存在自遮挡等原因导致创建的三维模型结果不好的缺陷。具体来说,本文的主要贡献如下：1.实现了高效的交互式图像分割。通过使用初始低精度的三维模型投影mask作为形状先验,在投影的边界上提取局部窗口,并在每个局部窗口内结合了颜色信息和投影形状信息进行局部窗口的分割,得到不错的分割结果。另外只需要少量的用户交互即可达到精确的分割结果。2.结合前一帧的分割结果进行分割时,把初始三维模型投影的mask和前一帧传递过来的mask做线性加权作为形状先验,这样可以在因为特征点丢失导致从前一帧的传递过来的mask不准确的情况下,依然可以得到好的分割结果。3.把二维上的GrabCut图像分割算法扩展到三维空间,在我们的三维GrabCut算法中使用三维模型顶点的距离信息计算Graph Cut中图的权值,对三维场景中目标物体进行交互分割,得到了不错的三维场景分割结果。4.通过整合以上技术,构建了图像序列交互分割平台,实现了对图像序列的交互分割,以及利用图像序列分割结果用Visual Hull创建模型。本系统还搭建了三维场景编辑平台,实现了对三维场景的交互编辑。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41

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本文编号：2560738