[发明专利]一种图像生成方法及系统

权利要求书

1.一种图像生成方法，其特征在于包括以下步骤：

获取物体图像，提取图像上的物体结构特征参数；

对所述特征参数进行处理，获得物体表面的点云数据；

对所述点云数据进行预处理，生成点云模板；

获取点云模板的信息，所述信息包括点云对、点云法线。

2.根据权利要求1所述的方法，所述获得物体表面的点云数据点云数据，包括分别获得平面点云数据和边缘点云数据；对所述点云数据进行预处理点云数据包括分别对平面点云数据和边缘点云数据进行预处理；所述的生成点云模板之前还包括合并所述的平面点云数据和边缘点云数据。

3.根据权利要求1所述的方法，所述的对所述点云数据进行预处理，具体包括以下步骤：

对所述点云数据进行下采样处理，保留点云数据所表征物体的结构特征的同时减少点云数据中点的数量；

对点云数据进行平滑处理。

4.根据权利要求3所述的方法，所述的下采样处理包括以下步骤：

求得包含点云图像中所有点的最小长方体空间，也称为最小包围盒；

将最小包围盒划分为若干个小栅格，确保点云中所有点都包含在栅格中；删除没有包含点的小栅格；

求得剩余小栅格的质心；

删除点云中所有点，用小栅格的质心作为新的点添加到点云中。

5.根据权利要求1所述的方法，所述获取点云法线包括以下步骤：

在点云中随机选择一点，作为计算点云法线的起始点；

在所述起始点附近寻找相邻点，线性拟合切平面，得到该点所在曲面中某点的法向量；

确定点云曲面法向量的方向；

取起始点已经计算过法向量的邻近点作为当前点，重复上述步骤，计算当前点的邻近点的法向量。直到点云中所有点的法向量都计算完毕。

6.根据权利要求1所述的方法，所述的寻找点云对采用Kd-Tree结构获取，具体包括以下步骤：

构建Kd-Tree结构，划分维度和分值；

用Kd-Tree结构存储点云；

在Kd-Tree中查找点云对。

7.根据权利要求3所述的方法，所述的对点云数据进行平滑处理是采用移动最小二乘法来进行平滑，所述最小二乘法包括拟合函数，由系数向量α(x)和基函数P^T(x)组成，所述拟合函数满足以下公式：

f(x)＝α(x)P^T(x)。

8.一种图像生成系统，其特征在于至少包括点云生成模块、下采样模块、点云优化模块、点云信息处理模块，其中：

点云构造模块：用于根据输入物体结构参数，以及曲面方程或者线方程生成物体的点云数据；

下采样模块：用于对所述点云数据进行下采样处理，保留点云数据所表征物体的结构特征的同时减少点云数据中点的数量；

点云优化模块：用于对点云进行平滑处理，获取更优化的点云数据；

点云信息处理模块：用于获取点云中所有点的信息，包括法线和相邻点等信息。

9.一种电子设备，其特征在于，所述系统包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储可执行程序；

所述处理器用于执行所述可执行程序以实现权利要求1-7中任一项所述的方法。