基于对称性的单幅图像花朵建模

摘要

基于自然界中各类花朵所普遍具有的对称特性,提出了一种利用单幅图像的三维花朵建模方法.根据输入的单幅花朵图像,用户交互式地描绘花朵每个花瓣的两条边缘曲线,对花朵边缘曲线的顶部顶点和底部顶点进行最小二乘圆锥拟合,利用拟合得到的圆锥计算花朵各花瓣的对称面;根据不同种类花朵所固有的对称特性和各个花瓣的对称面信息,计算花瓣两条边缘曲线上所有采样点的深度,得到其三维构造曲线;利用恢复了深度信息的三维构造曲线,经过离散化网格处理构建出各个花瓣的三维模型,进而重建生成整个花朵的三维模型;最后根据输入的单幅图像纹理信息合成花朵的表面纹理,得到具有较强真实感的花朵模型.实验结果表明,该方法在建模中充分利用了花朵的对称特性,其用户交互少、建模效率高,能够准确地从单幅花朵图像中恢复其深度信息和整体结构,方便快捷地实现花朵的三维重建.