基于单幅图像纹理信息的三维形状恢复研究

摘要

三维形状恢复是数字图像处理和计算机视觉的一个重要研究领域,其中从纹理恢复形状(shape-from-texture,简称SFT)是计算机视觉三维形状恢复的关键技术之一。SFT利用物体表面纹理元在投影时发生的形变,估计该物体表面的朝向,并基于该朝向信息进行三维形状的恢复。本文借鉴刚体转动中转动惯量的原理,并将其应用到纹理元的分析,通过傅里叶变换得到纹理元的惯量二阶矩,由此估计纹理元表面某点的俯仰角与倾斜角,将这些点的朝向信息累加,实现了该物体表面朝向的确定,为进一步进行三维形状恢复奠定基础。利用俯仰角和倾斜角与shaplet基函数的梯度相关运算,可以进一步完善纹理恢复算法,将表面朝向信息的二维数据,转化为三维形状的显示。本文研究了一种基于单幅图像纹理信息的三维形状恢复方法,对较规则的纹理图像具有计算量少、恢复效果良好等优点,具有较好的通用性。