[发明专利]一种纹理贴图的方法和相关装置

说明书

本申请公开了一种纹理贴图的方法和相关装置，该方法包括：首先，通过标定并配准的深度相机采集多视角实际场景获得深度图像序列和彩色图像序列；然后，基于深度图像序列进行3D场景重建获得3D模型；最后，基于彩色图像序列和3D模型，利用概率图模型求解最小化能量函数方法进行纹理映射获得3D模型的纹理图像。由此可见，基于概率图模型求解最小化能量函数方法消除噪声的影响且考虑3D模型与彩色图像的全局关系，选取最优的彩色图像进行纹理映射，使得纹理图像的纹理缝隙处的颜色尽可能一致，纹理过渡较为自然，实现最大程度的无缝纹理拼接，从而提高纹理图像的贴图效果与贴图质量，场景适应性较强。

技术领域

本申请涉及图像数据处理技术领域，尤其涉及一种纹理贴图的方法和相关装置。

背景技术

随着科技的快速发展，三维(英文：3Dimensions，缩写：3D)模型应用于越来越多的领域，为了增加3D模型反映实际场景的真实性，可以基于彩色图像对3D模型进行纹理贴图，即，在3D模型和彩色图像之间建立纹理映射关系，基于映射关系进行映射合成纹理图像。

现阶段，3D模型纹理贴图一般是指对已有3D模型和彩色图像序列，基于单一映射关系从彩色图像序列中选取彩色图像对3D模型进行映射合成纹理图像。但是，发明人经过研究发现，基于单一映射关系选取彩色图像进行映射合成，并未考虑3D模型与选取的彩色图像的全局关系；由于模型存在噪声以及不同彩色图像之间的纹理差异，导致映射合成的纹理图像纹理过渡不自然，极其容易出现变形扭曲等现象，从而降低纹理图像的贴图效果与贴图质量。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是，提供一种纹理贴图的方法和相关装置，使得纹理图像的纹理缝隙处的颜色尽可能一致，纹理过渡较为自然，实现最大程度的无缝纹理拼接，从而提高纹理图像的贴图效果与贴图质量，场景适应性较强。

第一方面，本申请实施例提供了一种纹理贴图的方法，该方法包括：

通过标定并配准的深度相机采集多视角实际场景获得深度图像序列和彩色图像序列；

基于所述深度图像序列进行3D场景重建获得3D模型；

基于所述彩色图像序列和所述3D模型，利用概率图模型求解最小化能量函数方法进行纹理映射获得所述3D模型的纹理图像。

可选的，在所述基于所述彩色图像序列和所述3D模型，利用概率图模型求解最小化能量函数方法进行纹理映射获得所述3D模型的纹理图像之前，还包括：

对所述彩色图像序列进行光照调整获得目标彩色图像序列，所述目标彩色图像序列中各个目标彩色图像的亮度相同；

对应地，所述基于所述彩色图像序列和所述3D模型，利用概率图模型求解最小化能量函数方法进行纹理映射获得所述3D模型的纹理图像，具体为：

基于所述目标彩色图像序列和所述3D模型，利用所述概率图模型求解最小化能量函数方法进行纹理映射获得所述纹理图像。

可选的，所述对所述彩色图像序列进行光照调整获得目标彩色图像序列，具体为：

将所述彩色图像序列中各个彩色图像进行相同的同态滤波获得所述目标彩色图像序列。

可选的，所述概率图模型为马尔科夫随机场模型。

可选的，所述求解最小化能量函数方法包括图割法、梯度下降法和模拟退火法中任意一种。

可选的，在获得所述纹理图像之后，还包括：

对所述3D模型的纹理图像中边界纹理进行图像融合获得优化纹理图像。

可选的，所述对所述3D模型的纹理图像中边界纹理进行图像融合获得优化纹理图像，具体为：