基于结构光和极线约束的三维重建

结构光可以简单、快速并且精确地对被测物体进行三维信息提取,从而得到三维数据点云.而在结构光三维信息获取系统中,条纹的准确检测是影响系统精度的关键因素之一.为了改善这一问题,先利用格雷码对图像条纹进行粗定位,再结合相位码准确地对图像务纹进行细定位并利用极线约束把图像匹配过程中的二维搜索降为一维搜索.结构光条纹和极线的交点就是图像的匹配点,对匹配点空间前方交会即可得到物体的三维点云.反复试验表明,该方法能取得较好的效果.     

有限元法在人脸三维建模及表情动画中的应用研究

将机械工程中的有限元方法用于人脸的三维建模,利用人脸上提取的99个特征点和一些辅助点,用光滑的样条曲线模拟人脸表情肌分布位置连结成线,由线生成三角面片和四角面片组合的有限元建立的人脸几何模型.给该模型定义合适的单元类型、实常数等参数,定义能与人脸皮肤等效的材料属性,并在眼睛、嘴等动作敏感位置加一定量载荷求解,模拟人脸表情动作.从求解的应力图中可以看出,该几何模型变形均与人脸表情动作时皮肤弹性变形一致.该方法可以快速、准确的进行三维人脸参数化建模,可方便提取特征点进行人脸识别.这种建模方法为人脸三维建模提供了一种新的思路和可靠的理论依据,同时降低了后期人脸识别的难度.     

双目视觉下三维人体运动跟踪算法*

由于人体运动的复杂性,人体运动轨迹的快速改变和人体自遮挡现象经常发生,这给人体运动跟踪带来了很大的困难。针对此问题提出了一种基于三维Kalman滤波器和人体约束的人体运动跟踪算法。该算法首先利用外极线约束和灰度互相关法对二维标记点进行立体匹配,计算各个标记点的三维位置,从而构建得到三维标记点;然后利用三维Kalman滤波器对三维标记点进行跟踪;最后利用人体约束检验和修正跟踪结果。实验结果表明,该算法能有效地对复杂人体动作进行跟踪并能从跟踪错误中正确恢复。     

一种基于人体测量学的三维人体快速建模方法研究与实现

常用的个性化三维人体建模方法存在数据量大,处理过程复杂,不适合Web应用的不足,该文提出一种新的快速进行三维人体建模的方法,该方法根据人体测量学和人体解剖学原理,结合人体表面特征点和特征线分布规律,应用超椭圆仿真人体各截面、采用层次参数驱动设计思想,实现快速创建个性化三维人体模型。该方法具有满足实时要求、交互参数少,易于控制,误差小、模型真实感强等优点,并可以准确地提供骨骼关节点和人体特征点,适于三维仿真形象动态设计、人体运动模拟和虚拟服装试衣等多种应用。     

一种基于人体测量学的三维人体快速建模方法研究与实现

常用的个性化三维人体建模方法存在数据量大,处理过程复杂,不适合Web应用的不足,该文提出一种新的快速进行三维人体建模的方法,该方法根据人体测量学和人体解剖学原理,结合人体表面特征点和特征线分布规律,应用超椭圆仿真人体各截面、采用层次参数驱动设计思想,实现快速创建个性化三维人体模型。该方法具有满足实时要求、交互参数少,易于控制,误差小、模型真实感强等优点,并可以准确地提供骨骼关节点和人体特征点．适于三维仿真形象动态设计、人体运动模拟和虚拟服装试衣等多种应用。     

利用改进的热核特征分析三维网格的局部对应

为了更准确地构建非刚体三维网格模型之间的形状对应关系,提出一种改进的热核特征分析与研究三维网格模型之间的局部对应关系.该方法利用压缩流形模式压缩三维网格模型的特征函数,截取局部顶点;利用乘法器交替方向(ADMM)优化计算三维网格的压缩流形基替换传统的离散化拉普拉斯-贝尔特拉米算子以改进热核特征;选取相同的压缩部位进行局部的对应匹配.实验结果表明,基于改进的热核特征与传统的离散化热核特征相比有更加突出的效果.     

基于约束的地质网格曲面重建算法

提出一种基于地质约束的地质曲面重建算法,为在三维地质建模中构造线性不连续层位面片提供一种解决方案.应用"移动立方体"算法从点云重建出无约束的层位三角网格曲面,在断层曲面的约束下,利用初始点云对层位曲面进行网格拟合处理,使层位曲面的各个面片在交线附近能很好地体现断层对层位面的切分效果.实验结果证明,该算法运行稳定、有效.     

逆向工程技术在水泵叶轮测量和加工中的应用

一、逆向工程简介 逆向工程(Reverse Engineering)也称反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法,重构实物的CAD模型,从而实现产品设计与制造的过程.与传统的设计制造方法不同,逆向工程是在没有设计图纸或图纸不完整,而有样品的情况下,利用三维扫描测最仪,准确快速地测量样品表面数据或轮廓外形,加以点数据处理、曲面创建、三维实体模型重构,然后通过CAM系统进行数控编程,直至利用CNC加工机床或快速成型机来制造产品.     

Kinect扫描数据驱动的几何建模方法

针对Kinect设备单视角扫描所得不完整点云数据,提出了一种快速三维建模方法.利用互联网上丰富的已有同类三维模型为资源进行三维建模,建模过程主要包括3个阶段:1)通过三维模型库的语义部件标注对所需建模的点云数据和图像数据进行结构分析,获得相应的部件级分割结果;2)利用点云和图像分割所得的部件级信息在三维模型库中搜索与其匹配的各部件;3)对搜索得到的部件进行组合,以获得与扫描模型相似的最终模型.实验结果表明,该方法能够快速、高效地完成对Kinect设备扫描所得的残缺点云数据的模型重建.     

类Delaunay三角剖分的多分叉血管建模方法

针对建立三维血管矢量表面模型时血管树存在复杂分叉和管径狭小的问题,提出一种高效可靠的矢量建模方法.首先将血管树骨架线从血管体素中提取出来并重组为各条单分支,在此基础上,结合中间点的最优截面管径重建出各个单分支管道表面;然后利用类Delaunay三角剖分对每个分叉区域进行表面过渡拼接,将各个分支表面融合成一个符合CGAL标准的闭合多面体;最后通过对模型表面进行曲面细分,得到一个逼真细腻的三维模型.该方法在重建分叉区域时充分利用了分支之间的"互吃"关系,计算开销小.实验结果表明,文中方法效率高,重建模型准确,优于已有的建模方法.