一种基于序列图像的交互式快速三维重建方法

2012-07-25张树生白晓亮

微处理机 2012年4期

李亮，张树生，白晓亮，贺强

(西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，西安710072)

1 引言

三维模型具有更加丰富的视觉效果，因而越来越受到人们的青睐。尽管利用三维建模软件(3D Max、Maya等)或三维光学扫描设备获得三维模型越来越容易，但是这类获取通常是一项繁琐且代价高昂的工作。基于图像的三维重建具有成本低，简便等优点，因此成为了计算机图形学和计算机视觉领域当前的研究热点。

与基于图像的自动三维重建相比，交互式三维重建具有更高的可靠性和准确性［1］。因此，交互式的三维重建方法得到了深入研究，出现了相对成熟的商业软件系统，如Photo-Modeler、insight3D等。然而现有的交互式重建方法的建模过程较为繁琐，且交互工作量较大。该类方法通常的建模流程是:首先在多幅图像间手动构建匹配点对，然后连接这些点形成反映物体结构信息的多边形，最后计算各个匹配点的三维坐标，从而得到三维模型。因此，如何使交互建模过程更加简捷、高效且尽可能减少交互的工作量是当前交互式三维重建的目标。

综上所述，提出一种快速、基于序列图像的交互式三维重建方法。通过在序列图像上交互选取少量的点即可构成反映物体轮廓特征的多边形，根据该多边形，自动提取出物体精确的外形轮廓，通过轮廓点匹配的方式重建出三维模型。该方法无需精确指定匹配的点对，显著降低了交互工作量。