周文晖，程鹤群，孟　影，章清锋

( 杭州电子科技大学计算机应用技术研究所，浙江 杭州 310018)



基于MapReduce的图像序列可视外壳绘制方法

周文晖，程鹤群，孟影，章清锋

( 杭州电子科技大学计算机应用技术研究所，浙江 杭州 310018)

摘要：设计并实现了一种基于MapReduce架构的图像序列可视外壳并行绘制方法。首先，20个像机组成的环形像机阵列对物体进行图像采集。其次，获取物体的多视角图像序列后，使用一个6个节点的计算机集群对物体的可视外壳进行并行绘制。针对数据读写受HDFS性能制约的问题，采用基于分布式内存方法进一步提升速度。实验结果表明，MapReduce框架能很好地应用于可视外壳的绘制。与传统单机处理相比，MapReduce框架性能不仅具有很大优势，而且其分布式内存可以很好地解决HDFS的磁盘约束问题，带来更大的性能提升。

关键词：可视外壳；分布式计算；大数据；实时性

0引言

基于图像的可视外壳(Image-Based Visual Hull，IBVH)绘制是多视角三维重建的一个关键算法，当拍摄视角足够多时，空间物体的可视外壳是该物体的合理逼近[1]。如何对像机采集得到的图像序列进行快速地轮廓提取以及视觉外壳求交一直是可视外壳在动态三维场景重构方面的关键问题[2]。早期通过对极几何技术和GPU并行技术对可视外壳绘制进行加速[3]，但都只局限于单机环境的性能加速，也没有将分布式采集过程考虑在内。在动态三维场景可视外壳绘制方面，由全光模拟系统[4]，再到动态多光照三维光场采集系统[5]，可视外壳绘制过程中虽然将分布式采集考虑在内，但是并没有考虑密集视角大数据量时重建的实时性。……