全自動深度相機的三維掃描系統(tǒng).pdf

1、獲取真實物體的三維模型，一直都是計算機圖形學(xué)、計算機視覺等領(lǐng)域的研究熱點，尤其在動畫、游戲、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域，有著廣泛的應(yīng)用，特別對于人體的三維數(shù)據(jù)，有著不可評估的價值。傳統(tǒng)的三維人體掃描一直都是通過結(jié)構(gòu)光掃描儀或者激光掃描儀進行數(shù)據(jù)的獲取的，但此類掃描系統(tǒng)存在復(fù)雜的標定算法，算法魯棒性較低、計算復(fù)雜度高;同時，數(shù)據(jù)獲取的時間較長，不利于三維技術(shù)的推廣。近年來，Kinect等深度相機不斷涌現(xiàn)，這類設(shè)備價格低廉，使用方便等優(yōu)點，給掃描掃描技

2、術(shù)提供了更為廣闊的前景。
　　Kinect Fusion及Dymaic Fusion是利用Kinect等深度相機進行實時三維物體重建的系統(tǒng)，能夠在零交互的前提下，獲得物體的三維模型，但由于獲取數(shù)據(jù)原理的限制，此類算法也具有局限性，掃描過程中無法精確獲取黑色區(qū)域的數(shù)據(jù);同時，對于獲取模型的顏色信息，一般均是采取多幀圖片顏色的平均值作為點顏色的值，但多幀顏色融合會導(dǎo)致顏色模糊。針對于人體掃描，則無法精確的獲取頭頂?shù)群谏珔^(qū)域的信息，最終

3、獲得的人體模型所具有的顏色信息是模糊的，針對于消費者來說，這是不可接受的。
　　三維重建的三個重要的性能指標主要體現(xiàn)在兼容性、獲得模型的幾何與顏色精度和自動化程度。本文提出一個具有兼容性、完整性的3D掃描自拍系統(tǒng)，能夠簡單、快速地重建出帶有豐富細節(jié)及紋理信息的人體模型。主要的特點是兼容現(xiàn)有的深度的掃描儀，且建模重建過程只需通過簡單的交互即可完成。較之前的做法，其主要貢獻是提出了一種基于距離場的模型補洞算法，利用數(shù)據(jù)驅(qū)動方式獲得較好