從灰度圖像中重建B-spline曲面的研究.pdf

1、從一幅灰度圖像中恢復(fù)三維幾何形狀(ShapeFromShading：SFS)，是計(jì)算機(jī)視覺中的經(jīng)典問題.在本文中，提出了一種從灰度圖像中直接恢復(fù)出用B-spline曲面表示的三維模型的方法.首先，確定物體圖像的輪廓，將物體圖像分割出來，并將物體圖像上的象素點(diǎn)三角化，利用角點(diǎn)檢測，并結(jié)合人機(jī)交互得到邊界上的關(guān)鍵點(diǎn)，并將圖像網(wǎng)格參數(shù)化到單位正方形參數(shù)域上；然后，用一張控制頂點(diǎn)待定的B-spline曲面表示物體的三維模型，利用朗伯(Lambe

2、rtian)漫反射模型計(jì)算B-spline曲面各點(diǎn)處的光強(qiáng)并建立能量函數(shù)；最后，利用共軛梯度法求解一個(gè)最小二乘問題，確定B-spline曲面的控制頂點(diǎn)，使得這張曲面上各點(diǎn)處的光強(qiáng)與原物體圖像上各點(diǎn)處的光強(qiáng)相差最小.該方法以B-spline曲面的控制頂點(diǎn)作為未知量，大大減少了SFS問題未知量的個(gè)數(shù)，提高了計(jì)算效率；并且，通過調(diào)整控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)，還可以生成精度不同的，多層次逼近的三維模型；另外，由于B-spline曲面的光滑性，在該方法求解過