基于激光扫描的三维人体模型彩色纹理映射方法的研究

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1、基于激光扫描的三维人体模型彩色纹理映射方法的研究Researchoncolortexturemappingmethodof3Dhumanbodymodelbasedonlaserscanning(国家自然科学基金资助项目:No.61027012，No.61177002)学科专业：光学工程研究生：马倩指导教师：葛宝臻教授天津大学精密仪器与光电子工程学院学院二零一五年十一月摘要人体三维彩色模型重建是三维彩色模型重建领域研究的一项重要课题，其在服装定制、数字娱乐等领域有着广阔的应用前景。基于激光扫描的人体三维彩色模型重建，就是采用一定的纹理映射方法将不同方位拍摄的人体纹理图像映射到人体的三维模型

2、表面。本文在分析国内外研究现状的基础上，基于激光三维扫描技术，研究人体彩色模型重建的纹理映射方法。论文的主要工作及创新性如下：1.针对三维人体彩色扫描仪多个传感器由于方位、曝光参数、光照条件等内外因素导致纹理图像存在色彩差异的问题，提出采用色彩迁移的方法进行纹理图像色彩差异修正，有效的减小了多幅纹理图像之间的色彩差异，解决了三维人体彩色模型表面色彩分块问题，提高了三维人体彩色模型的质量。2.借鉴摄像机自标定思想，在不需要制作专门标定靶的情况下，利用人体三维模型特征点和主纹理图像相对应的二维特征点，实现了主纹理图像与人体三维模型的映射关系的标定。3.通过标定其它纹理图像与主纹理图像之间的位置

3、关系，求解出其它纹理图像与人体三维模型之间的投影关系，实现了多个彩色传感器所拍纹理图像与人体三维模型之间的准确映射。4.进行了真人模特的三维彩色模型重建实验，对不同着装的女模特和男模特，采用本文所提出的色彩差异修正方法和纹理映射方法，重建出了色彩均衡自然的三维人体彩色模型，证明了所提理论和方法的有效性。关键词：多传感器色彩差异修正纹理映射三维彩色人体模型ABSTRACTHuman3Dcolormodelreconstructionisanimportanttopicinthefieldof3Dcolormodelreconstruction,whichhasabroadapplicatio

4、nprospectinthefieldofclothingcustomization,digitalentertainmentandsoon.The3Dcolormodelreconstructionbasedonlaserscanningisusedtomapthehumantextureimagetothe3Dmodelofhumanbody.Onthebasisofanalyzingthepresentsituationofdomesticandforeignresearch,thispaperstudiesthetexturemappingmethodbasedonLaser3Ds

5、canningtechnologyandtheresearchofhumancolormodelreconstruction.Themainworkandinnovationofthispaperareasfollows:1.Thecolortransfermethodisproposedtoreducethecolordifferencebetweenthemultitextures.Itcaneffectivelyreducethecolordifferenceandimprovethequalityof3Dhumancolormodel.2.Drawingontheideaofcam

6、eraselfcalibration,inthecaseofnospecialcalibrationtarget,Usingthe3Dfeaturepointsofhumanbodyandthecorresponding2Dfeaturepoints,themappingrelationshipbetweenthemaintextureimageandthehumanbody3Dmodelisrealized.3.Throughtherelationshipbetweentheothertextureimagesandthemaintextureimage,theprojectionrel

7、ationshipbetweentheothertextureimagesandthehumanbody3Dmodelissolved,andtheaccuratemappingbetweenthetextureimageandthehumanbody3Dmodelisrealized.4.Femalemodelandmalemodel3Dhumancolormodelreconstructionexperimentsa