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    重庆时时彩多久开一期: 一种基于KINECT设备的交互式材质外观采集方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410146160.7

    申请日:

    2014.04.11

    公开号:

    CN103955958A

    公开日:

    2014.07.30

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06T 15/50申请日:20140411|||公开
    IPC分类号: G06T15/50(2011.01)I 主分类号: G06T15/50
    申请人: 浙江大学
    发明人: 周昆; 吴鸿智
    地址: 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
    优先权:
    专利代理机构: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 邱启旺
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410146160.7

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.08.17|||2014.08.27|||2014.07.30

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公布了一种基于Kinect设备的交互式材质外观采集方法,该方法利用单个微软体感设备Kinect来采集某物体的材质外观,并实时将结果反馈给用户,最终获得该物体的随位置、光照以及观察角度不同而变化的六维外观函数。该方法包括四个步骤:环境光照的采集,物体几何的采集,基于Kinect红外摄像机的双向反射分布函数(BRDF)的采集和聚类,漫反射和镜面反射参数的计算。本发明不使用专业或昂贵的采集设备,只需要普通的Kinect设备,一个镜面球和一些可用普通打印机打印的标记;能够实时将采集结果反馈给用户,不需要等待几分钟甚至几小时的后处理过程才能看到结果;能够采集较大尺寸非平面物体的材质外观。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于Kinect设备的交互式材质外观采集方法,其特征在于,包括以下步骤:
    (1)环境光照的采集:将一个镜面球放置于将要采集材质外观的场景中,使用Kinect融合方法获取该球的大致几何信息,并拟合出一个标准球面,随后把RGB摄像机采集到的图像映射到标准球面上,再通过镜面反射方向来得到环境光照;
    (2)物体几何的采集:使用Kinect融合方法来采集物体的几何信息,并通过用RGB摄像机拍摄的图像来识别预先放置于物体周围的标记,从而实现物体与背景的自动分离;
    (3)基于Kinect红外摄像机的双向反射分布函数(BRDF)的采集和聚类:把Kinect红外发射器/摄像机作为主动反射计,采集物体反射的红外光来拟合出参数化镜面反射BRDF的参数,并按照BRDF中镜面反射分量的相似程度把物体进行分割聚类,对自动聚类不准确的结果进行手工修正;
    (4)漫反射和镜面反射系数的计算:使用Kinect RGB摄像机,结合步骤1采集的环境光照,先计算出物体表面上每一点的漫反射系数,再计算步骤3中聚类而得的每一类镜面反射BRDF的镜面反射系数。

    2.  根据权利要求1所述基于Kinect设备的交互式材质外观采集方法,其特征在于,所述步骤1包括以下子步骤:
    (1.1)将一个镜面球放置于将要采集材质外观的场景中,在球的周围放置使用普通打印机打印的标记,用于实现物体与背景的自动分离;
    (1.2)使用Kinect扫描球的几何形状,用Kinect融合来获得镜面球的几何信息;
    (1.3)对上述子步骤1.2所得的几何信息,用最小二乘法拟合一个标准球面;
    (1.4)把RGB摄像机采集到的图像按照标记的RGB值进行校正,用于补偿曝光时间以及白平衡的变化,再把图像映射到标准球面上,然后通过镜面反射方向来得到环境光照。

    3.  根据权利要求1所述基于Kinect设备的交互式材质外观采集方法,其特征在于,所述步骤2包括以下子步骤:
    (2.1)使用普通打印机打印出四个黑底白色的圆形,将这四个标记放置于将要扫描物体周围的平面上,用卷尺之类的测量工具来保证这四个圆的圆心大致能构成一个矩形;如果将要扫描的物体较小,可以直接把四个圆形打印在一张纸上,并省去使用测量工具确认圆心相对位置的步骤;
    (2.2)使用Kinect融合来采集物体的几何信息;
    (2.3)用RGB摄像机来标定四个圆形标记的三维位置,以它们所在的支撑平面为基准,把物体从背景中区分开来;
    (2.4)在物体表面上随机采点用于后续处理。

    4.  根据权利要求1所述基于Kinect设备的交互式材质外观采集方法,其特征在于,所述步骤3包括以下子步骤:
    (3.1)用Kinect红外摄像机来采集物体反射的红外光图像,找出每个像素在物体表面的对应点,然后根据红外发射器和摄像机的三维位置,计算出局部坐标系下的入射和出射角度,保存起来供后续处理;
    (3.2)对于采集到足够多红外信息的物体区域,拟合参数化解析BRDF模型,并按照其镜面反射分量,进行聚类,从而把整个物体分割成几类,每一类都共享同一个镜面反射BRDF;
    (3.3)对自动聚类不准确的部分结果,在一个三维喷漆的用户界面中,进行手工调整修正。

    5.  根据权利要求1所述基于Kinect设备的交互式材质外观采集方法,其特征在于,所述步骤4包括以下子步骤:
    (4.1)对于RGB摄像机采集的并经过校正的图像,找出每个像素所对应物体表面的采样点,结合所述步骤1所采集的环境光照,计算出物体表面上每一点的漫反射系数;
    (4.2)保持漫反射系数不变,根据RGB摄像机采集的并经过校正的图像,所述步骤1所采集的环境光照,以及所述步骤3所拟合出的参数化镜面反射BRDF的参数,用逆渲染的方法来计算出镜面反射BRDF的对应系数,使得误差的平方和最小。

    关 键 词:
    一种 基于 KINECT 设备 交互式 材质 外观 采集 方法
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