发明名称 建构三维规则化彩色模型之方法
摘要 本发明系有关于一种建构三维规则化彩色模型之方法,尤其是一种利用一具有规则化之通用模型套用在一实际模型后,利用该通用模型变形后而求得该三维实际模型的规则化数据资料,并且自动调整量测资料之间的色彩差异,使得产生的三维模型具有分布均匀的表面色彩,达到高度拟真的效果。
申请公布号 TWI267799 申请公布日期 2006.12.01
申请号 TW092125880 申请日期 2003.09.19
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 王骏铭;陈加珍;温至任
分类号 G06T17/00(2006.01) 主分类号 G06T17/00(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种建构三维彩色模型方法,其步骤包括:输入三维量测资料群;重建规则化网格模型;抽取色彩资料;层次式色彩均匀性调整;以及影像重叠区域图素混色。2.如申请专利范围第1项所述之建构三维彩色模型方法,其中重建规则化网格模型的方法系包括:根据原始量测资料群,选择一相近的通用模型;调整通用模型尺寸与空间位置,使其与量测资料群大致叠合;藉由将通用模型的网格点贴合至量测资料群上,使通用模型的网格产生变形,并趋近于原始量测资料。3.如申请专利范围第1项所述之建构三维彩色模型方法,其中抽取色彩资料,是在建立量测资料的二维影像与通用模型贴图对应关系,包括了下列步骤:寻找通用模型的网格点在量测资料群上的贴合点位置,以及贴合点所属的三角片;计算贴合点的贴图对应座标;以及检查通用模型的三角片在贴图影像空间的连续性。4.如申请专利范围第2项所述之建构三维彩色模型方法,其中抽取色彩资料,是在建立量测资料的二维影像与通用模型贴图对应关系,包括了下列步骤:寻找通用模型的网格点在量测资料群上的贴合点位置,以及贴合点所属的三角片;计算贴合点的贴图对应座标;以及检查通用模型的三角片在贴图影像空间的连续性。5.如申请专利范围第1项所述之建构三维彩色模型方法,其中层次式的影像色彩均匀性调整方法系包括:依据三维资料的邻接顺序与重叠区域大小,设定量测资料的层次顺序M'={M'1,M'2,…,M'n},M'n代表着n个三维网格模型M'所组成的资料;依据设定的层次顺序,依序计算每个量测资料的贴图影像之色彩调整値Ai i=1,2,3…n;以及调整影像的色彩平均値。6.如申请专利范围第2项所述之建构三维彩色模型方法,其中层次式的影像色彩均匀性调整方法系包括:依据三维资料的邻接顺序与重叠区域大小,设定量测资料的层次顺序M'={M'1,M'2,…,M'n},M'n代表着n个三维网格模型M'所组成的资料;依据设定的层次顺序,依序计算每个量测资料的贴图影像之色彩调整値Ai i=1,2,3…n;以及调整影像的色彩平均値。7.如申请专利范围第3项所述之建构三维彩色模型方法,其中层次式的影像色彩均匀性调整方法系包括:依据三维资料的邻接顺序与重叠区域大小,设定量测资料的层次顺序M'={M'1,M'2,…,M'n},M'n代表着n个三维网格模型M'所组成的资料;依据设定的层次顺序,依序计算每个量测资料的贴图影像之色彩调整値Ai i=1,2,3…n;以及调整影像的色彩平均値。8.如申请专利范围第4项所述之建构三维彩色模型方法,其中层次式的影像色彩均匀性调整方法系包括:依据三维资料的邻接顺序与重叠区域大小,设定量测资料的层次顺序M'={M'1,M'2,…,M'n},M'n代表着n个三维网格模型M'所组成的资料;依据设定的层次顺序,依序计算每个量测资料的贴图影像之色彩调整値Ai i=1,2,3…n;以及调整影像的色彩平均値。9.如申请专利范围第5项所述之建构三维彩色模型方法,其中贴图影像之色彩调整値Ai=(Ai,1Wi,1+....+Ai,1-1Wi,i-1)/(Wi,1+…+Wi,i-1)其中Wi为网格影响加权値。10.如申请专利范围第6项所述之建构三维彩色模型方法,其中贴图影像之色彩调整値Ai=(Ai,1Wi,1+....+Ai,1-1Wi,i-1)/(Wi,1+…+Wi,i-1)其中Wi为网格影响加权値。11.如申请专利范围第7项所述之建构三维彩色模型方法,其中贴图影像之色彩调整値Ai=(Ai,1Wi,1+....+Ai,i-1Wi,i-1)/(Wi,1+...+Wi,i-1)其Wi为网格影响加权値。12.如申请专利范围第8项所述之建构三维彩色模型方法,其中贴图影像之色彩调整値Ai=(Ai,1Wi,1+....+Ai,i-1Wi,i-1)/(Wi,1+...+Wi,i-1)其中Wi为网格影响加权値。13.如申请专利范围第1项所述之建构三维彩色模型方法,其中重叠影像区域图素混色的方法包括:找寻重叠区域的每个三角片所涵盖的贴图影像;计算重叠区域的网格点到对应的网格资料的最近边缘点的距离,为其贴图影像的混色权重;以及对每个三角片所对应影像区域进行图素的权重平均运算。14.如申请专利范围第2项所述之建构三维彩色模型方法,其中重叠影像区域图素混色的方法包括:找寻重叠区域的每个三角片所涵盖的贴图影像;计算重叠区域的网格点到对应的网格资料的最近边缘点的距离,为其贴图影像的混色权重;以及对每个三角片所对应影像区域进行图素的权重平均运算。15.如申请专利范围第4项所述之建构三维彩色模型方法,其中重叠影像区域图素混色的方法包括:找寻重叠区域的每个三角片所涵盖的贴图影像;计算重叠区域的网格点到对应的网格资料的最近边缘点的距离,为其贴图影像的混色权重;以及对每个三角片所对应影像区域进行图素的权重平均运算。16.如申请专利范围第8项所述之建构三维彩色模型方法,其中重叠影像区域图素混色的方法包括:找寻重叠区域的每个三角片所涵盖的贴图影像;计算重叠区域的网格点到对应的网格资料的最近边缘点的距离,为其贴图影像的混色权重;以及对每个三角片所对应影像区域进行图素的权重平均运算。17.如申请专利范围第12项所述之建构三维彩色模型方法,其中重叠影像区域图素混色的方法包括:找寻重叠区域的每个三角片所涵盖的贴图影像;计算重叠区域的网格点到对应的网格资料的最近边缘点的距离,为其贴图影像的混色权重;以及对每个三角片所对应影像区域进行图素的权重平均运算。图式简单说明:第一A图:以三角片网格(Triangular Mesh)或曲面(CurvedSurface)来表示几何资料之示意图;第一B图:以二维影像表示色彩资料之示意图;第一C图:将所有的量测料调整至同一个空间座标系统之示意图;第一D图:将资料群整合成为一个完整的三维模型之示意图;第二图:为建构流程图;第三A图:为三维量测仪器所量测原始网格资料;第三B图:为具有较精简而规则的网格结构的新模型网格资料;第三C图:为具有色彩差异图像的示意图;第三D图:为具有精简网格结构与真实表面色彩的三维模型示意图;第四图:重建规则化网格模型的流程图;第五图:为原始量测资料的网格资料与相对应的色彩资料的示意图;第六图:为选用的头部通用模型示意图;第七图:为变形后的通用模型示意图;第八A图显示了原始量测资料的示意图形;第八B图:利用通用模型所重建的模型示意图;第九图:将原始量测资料的贴图影像资料分离出来的示意图;第十图:抽取色彩的流程图;第十一A图:为通用模型与原始量测资料的贴图影像之空间位置关系的示意图;第十一B图:为将贴图影像重新贴到通用模型上以完成抽取色彩步骤的示意图;第十二图:调整影像间色彩均匀性的流程图;第十三图:量测资料重叠的关系与层次排序的示意图;第十四图:两个邻接的网格模型互相重叠的部份,以及重叠的部份分别对应在各自的贴图影像上的区域的示意图;第十五A,B图:一群网格模型在色彩平均値调整前后的结果比较;第十六图:为图素混色的处理流程图;第十七图:为第十五A,B图的进一步比较结果。
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