[发明专利]一种纹理实时采集在线映射的方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于测绘技术领域，尤其涉及一种纹理实时采集在线映射的方法和系统。

背景技术

随着计算机技术的飞速发展与计算机图形技术在游戏、影视、模拟仿真、虚拟旅游、文物数字化等领域日益广泛的应用，图形显示的真实感成为了计算机图形学中最引人注目的研究问题。然而，要生成一幅比较逼真的图形需要解决各种各样的问题，比如图像绘制、明暗处理、反走样、光线跟踪等等，从而导致了较低的计算效率。为了提高图形的生成效率，一般会用简单的几何模型描述复杂的对象，而为了保证生成图形的真实感，纹理映射就成为计算机图形学中必不可少的重要方法。

纹理映射就是将预先定义的纹理或图像根据某种映射算法将其覆盖到三维空间物体的表面，建立纹理与空间物体表面的一一对应关系，简单的说，就是建立一个二维图像到三维表面的映射关系。纹理映射技术的应用极大的提高了光栅扫描图像的视觉丰富感，对真实感图形的生成具有重要的意义。

现有技术中，绝大多数三维数字化的应用，在纹理映射方法上一般都采用基于实物拍摄照片的纹理映射方法。一般先利用相机采集所需的纹理影像，然后采用人工交互的方式将纹理影像映射到对象表面模型上，这种做法有以下几个问题：

1、先采集纹理影像，然后对所有影像一一进行纹理映射，纹理影像很可能会出现漏采集的情况，导致纹理影像不能覆盖整个对象模型表面；

2、由于像幅限制，单幅纹理影像很难覆盖整个对象模型表面，纹理映射必须采用分块映射的方式，这样纹理分块之间很容易产生色差(采集的纹理影像有色差所致)；

3、采用人工交互的方式进行纹理映射的精度和效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纹理实时采集在线映射的方法和系统，通过实时采集纹理影像，实现在线自动纹理映射，既可以避免纹理影像漏采集的情况，又可以减少邻近纹理影像之间出现色差问题，同时能够提高纹理映射效率。

根据本发明的一个方面，一种纹理实时采集在线映射的方法，包括：

步骤S1，生成待映射对象的三维模型；

步骤S2，通过无线连接设备实时获取所述待映射对象的第一张纹理影像；

步骤S3，在所述三维模型和所述第一张纹理影像上，人工选取若干数量的控制点对；

步骤S4，根据所述控制点对解算直接线性变换模型得到纹理映射模型；

步骤S5，根据所述纹理映射模型将所述第一张纹理影像映射到所述三维模型上；令k＝2；

步骤S6，通过无线连接设备实时获取所述待映射对象的第k张纹理影像，将其作为右片；

从已经映射过的k-1张纹理影像中选取一张与所述第k张纹理影像相关性最大的纹理影像，将其作为合法影像对左片，将合法影像对左片和右片组成合法影像对；

步骤S7，将所述合法影像对进行SIFT匹配，从所述合法影像对中提取同名点对；

步骤S8，根据同名点对和合法影像对左片解算右片的纹理映射模型，并根据所述纹理映射模型将所述右片映射到所述三维模型上；

步骤S9，判断所有纹理影像是否全部完成纹理映射，若否，令k＝k+1返回执行步骤S6；否则，结束处理。

本发明的另一目的在于提供一种纹理实时采集在线映射的系统，所述系统包括：

三维模型生成模块，用于生成待映射对象的三维模型；

纹理影像获取模块，用于通过无线连接设备实时获取所述待映射对象的纹理影像；

纹理映射模型解算模块，用于根据控制点对解算直接线性变换得到纹理映射模型；

纹理影像映射模块，用于根据纹理映射模型将纹理影像映射到三维模型上；

合法影像对组成模块，用于从已经映射过的k-1张纹理影像中选取一张与所述第k张纹理影像相关性最大的纹理影像，将其作为合法影像对左片，将合法影像对左片和右片组成合法影像对；其中，所述k≥2；

同名点对提取模块，用于对所述合法影像对进行SIFT匹配，从中提取同名点对；

控制点对计算模块，用于根据同名点对计算出右片上的同名点对在三维模型上的坐标，将右片上的同名点和计算出的三维模型上的点组成控制点对。

根据本发明的技术方案，提出了一种纹理实时采集在线映射的方法和系统，可以有效避免纹理影像漏采集和邻近纹理影像之间有色差的问题，同时提高纹理影像映射效率。

附图说明