點(diǎn)云模型貼圖系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種點(diǎn)云模型貼圖系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 三維掃描設(shè)備掃描出來(lái)的數(shù)據(jù)一般都是三維點(diǎn)云的方式，點(diǎn)云的顯不方式雖然能 顯示三維模型，但不能顯示實(shí)際物體的顏色、當(dāng)前材質(zhì)、外貌等細(xì)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種點(diǎn)云模型貼圖方法及系統(tǒng)，能夠?qū)⑽矬w的二維平 面影像貼到該物體的三維點(diǎn)云模型中。
[0004] -種點(diǎn)云模型貼圖方法，包括步驟：獲取某一物體平面的二維點(diǎn)云模型及該平面 的二維影像；將上述點(diǎn)云模型與二維影像對(duì)其重合；將上述點(diǎn)云模型三角網(wǎng)格化，并對(duì)每 個(gè)三角形編號(hào)；根據(jù)三角網(wǎng)格化后的點(diǎn)云模型中的三角形對(duì)二維影像進(jìn)行切割，得到由多 個(gè)三角形組成的二維影像，并根據(jù)與點(diǎn)云模型中的三角形的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)該二維影像的三 角形編號(hào)；通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換矩陣將上述三角網(wǎng)格化后的二維的點(diǎn)云模型轉(zhuǎn)化為三維點(diǎn)云；根 據(jù)上述對(duì)三角形的編號(hào)，將二維影像的三角形進(jìn)行放大、縮小操作后貼到三維點(diǎn)云模型的 對(duì)應(yīng)的三角形上；及輸出貼圖后的點(diǎn)云模型。
[0005] -種點(diǎn)云模型貼圖系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：獲取模塊，用于獲取某一物體平面的二維點(diǎn) 云模型及該平面的二維影像；對(duì)齊模塊，用于將上述點(diǎn)云模型與二維影像對(duì)其重合；三角 網(wǎng)格化模塊，用于將上述點(diǎn)云模型三角網(wǎng)格化，并對(duì)每個(gè)三角形編號(hào)；切割模塊，用于根據(jù) 三角網(wǎng)格化后的點(diǎn)云模型中的三角形對(duì)二維影像進(jìn)行切割，得到由多個(gè)三角形組成的二維 影像，并根據(jù)與點(diǎn)云模型中的三角形的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)該二維影像的三角形編號(hào)；轉(zhuǎn)換模塊， 用于通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換矩陣將上述三角網(wǎng)格化后的二維的點(diǎn)云模型轉(zhuǎn)化為三維點(diǎn)云；貼圖模 塊，用于根據(jù)上述對(duì)三角形的編號(hào)，將二維影像的三角形進(jìn)行放大、縮小操作后貼到三維點(diǎn) 云模型的對(duì)應(yīng)的三角形上；及輸出模塊，用于輸出貼圖后的點(diǎn)云模型。
[0006] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的點(diǎn)云模型貼圖系統(tǒng)及方法通過(guò)三維掃描設(shè)備對(duì)物 體進(jìn)行掃描，得到二維的點(diǎn)云坐標(biāo)，再通掃描設(shè)備的CCD拍攝該物體的二維平面影像，對(duì)該 點(diǎn)云及二維平面影像經(jīng)處理后，將二維平面影像貼到點(diǎn)云模型中，生成物體的三維模型，通 過(guò)該模型可以了解到物體的顏色、材質(zhì)、外貌等細(xì)節(jié)。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1是本發(fā)明點(diǎn)云模型貼圖系統(tǒng)較佳實(shí)施例的硬件架構(gòu)示意圖。
[0008] 圖2是本發(fā)明點(diǎn)云模型貼圖系統(tǒng)較佳實(shí)施例的功能模塊圖。
[0009] 圖3是本發(fā)明點(diǎn)云模型貼圖方法較佳實(shí)施例的流程圖。
[0010] 主要元件符號(hào)說(shuō)明
[0011]
[0012]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種點(diǎn)云模型貼圖方法，其特征在于，該方法包括： 獲取步驟：獲取某一物體平面的二維點(diǎn)云模型及該平面的二維影像； 對(duì)齊步驟：將上述點(diǎn)云模型與二維影像對(duì)其重合； 三角網(wǎng)格化步驟：將上述點(diǎn)云模型三角網(wǎng)格化，并對(duì)每個(gè)三角形編號(hào)； 切割步驟：根據(jù)三角網(wǎng)格化后的點(diǎn)云模型中的三角形對(duì)二維影像進(jìn)行切割，得到由多 個(gè)三角形組成的二維影像，并根據(jù)與點(diǎn)云模型中的三角形的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)該二維影像的三 角形編號(hào)； 轉(zhuǎn)換步驟：通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換矩陣將上述三角網(wǎng)格化后的二維的點(diǎn)云模型轉(zhuǎn)化為三維點(diǎn) 云； 貼圖步驟：根據(jù)上述對(duì)三角形的編號(hào)，將二維影像的三角形進(jìn)行放大、縮小操作后貼到 三維點(diǎn)云模型的對(duì)應(yīng)的三角形上；及 輸出步驟：輸出貼圖后的點(diǎn)云模型。
2. 如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)云模型貼圖方法，其特征在于，所述對(duì)齊步驟通過(guò)在同一坐 標(biāo)系下，進(jìn)行縮放、平移、旋轉(zhuǎn)的方法實(shí)現(xiàn)二維點(diǎn)云模型與二維影像的對(duì)其重合。
3. 如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)云模型貼圖方法，其特征在于，所述三角網(wǎng)格化步驟包括： 選擇點(diǎn)云模型中的一點(diǎn)，從與當(dāng)前選擇的點(diǎn)所在及鄰近的一個(gè)或者多個(gè)小包圍盒中尋 找距離所選擇的點(diǎn)最近的第二點(diǎn)；及 從當(dāng)前選擇的點(diǎn)所在及鄰近的一個(gè)或者多個(gè)小包圍盒中尋找第三點(diǎn)，其中，該第三點(diǎn) 與第一點(diǎn)及第二點(diǎn)連成的三角形外接圓中不包含點(diǎn)云模型中的其它點(diǎn)。
4. 如權(quán)利要求2所述的點(diǎn)云模型貼圖方法，其特征在于，所述切割步驟中，根據(jù)三角網(wǎng) 格化后的點(diǎn)云模型中的三角形的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)對(duì)二維影像進(jìn)行切割，得到由多個(gè)三角形 組成的二維影像。
5. -種點(diǎn)云模型貼圖系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括： 獲取模塊，用于獲取某一物體平面的二維點(diǎn)云模型及該平面的二維影像； 對(duì)齊模塊，用于將上述點(diǎn)云模型與二維影像對(duì)其重合； 三角網(wǎng)格化模塊，用于將上述點(diǎn)云模型三角網(wǎng)格化，并對(duì)每個(gè)三角形編號(hào)； 切割模塊，用于根據(jù)三角網(wǎng)格化后的點(diǎn)云模型中的三角形對(duì)二維影像進(jìn)行切割，得到 由多個(gè)三角形組成的二維影像，并根據(jù)與點(diǎn)云模型中的三角形的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)該二維影像 的三角形編號(hào)； 轉(zhuǎn)換模塊，用于通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換矩陣將上述三角網(wǎng)格化后的二維的點(diǎn)云模型轉(zhuǎn)化為三維 點(diǎn)云； 貼圖模塊，用于根據(jù)上述對(duì)三角形的編號(hào)，將二維影像的三角形進(jìn)行放大、縮小操作后 貼到三維點(diǎn)云模型的對(duì)應(yīng)的三角形上；及 輸出模塊，用于輸出貼圖后的點(diǎn)云模型。
6. 如權(quán)利要求5所述的點(diǎn)云模型貼圖系統(tǒng)，其特征在于，所述對(duì)齊模塊通過(guò)在同一坐 標(biāo)系下進(jìn)行縮放、平移、旋轉(zhuǎn)的方法實(shí)現(xiàn)二維點(diǎn)云模型與二維影像的對(duì)其重合。
7. 如權(quán)利要求5所述的點(diǎn)云模型貼圖系統(tǒng)，其特征在于，所述三角網(wǎng)格化模塊對(duì)點(diǎn)云 模型三角網(wǎng)格化時(shí)選擇點(diǎn)云模型中的一點(diǎn)，從與當(dāng)前選擇的點(diǎn)所在及鄰近的一個(gè)或者多個(gè) 小包圍盒中尋找距離所選擇的點(diǎn)最近的第二點(diǎn)；及從當(dāng)前選擇的點(diǎn)所在及鄰近的一個(gè)或者 多個(gè)小包圍盒中尋找第三點(diǎn)，其中，該第三點(diǎn)與第一點(diǎn)及第二點(diǎn)連成的三角形外接圓中不 包含點(diǎn)云模型中的其它點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求6所述的點(diǎn)云模型貼圖系統(tǒng)，其特征在于，所述切割模塊根據(jù)三角網(wǎng)格 化后的點(diǎn)云模型中的三角形的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)對(duì)二維影像進(jìn)行切割，得到由多個(gè)三角形組 成的二維影像。
【專(zhuān)利摘要】一種點(diǎn)云模型貼圖方法，包括步驟：獲取物體平面的二維點(diǎn)云模型及該平面的二維影像；將該點(diǎn)云模型與二維影像對(duì)其重合；將點(diǎn)云模型三角網(wǎng)格化，并對(duì)每個(gè)三角形編號(hào)；根據(jù)三角網(wǎng)格化后的點(diǎn)云模型中的三角形對(duì)二維影像進(jìn)行切割，并根據(jù)與點(diǎn)云模型中的三角形的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)二維影像的三角形編號(hào)；將上述三角網(wǎng)格化后的二維的點(diǎn)云模型轉(zhuǎn)化為三維點(diǎn)云；根據(jù)上述對(duì)三角形的編號(hào)，將二維影像的三角形貼到三維點(diǎn)云模型的對(duì)應(yīng)的三角形上；及輸出貼圖后的點(diǎn)云模型。本發(fā)明還提供一種點(diǎn)云模型貼圖系統(tǒng)。本發(fā)明能夠?qū)⑽矬w的二維平面影像貼到該物體的三維點(diǎn)云模型中，以顯示實(shí)際物體的顏色、當(dāng)前材質(zhì)、外貌等細(xì)節(jié)。
【IPC分類(lèi)】G06T17-30, G06T15-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104794756
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410025885
【發(fā)明人】張旨光, 吳新元, 楊宗濤
【申請(qǐng)人】鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2014年1月20日
【公告號(hào)】US20150206345