基于Susan算子和光流法的三维点云模型重建

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1、第24卷第3期郑州轻工业学院学报(自然科学版)Vo1．24No．32009年6月JOURNALOFZHENGZHOUUNIVERSITYOFLIGHTINDUSTRY(NaturalSciencelJun．20o9文章编号：1004—1478(2009)03—0103—04基于Susan算子和光流法的三维点云模型重建张嘉伟，付亚丽(河南大学计算机与信息工程学院，河南开封475001)摘要：针对目前在基于三维建模的三维模型检索技术中存在的对目标物体特征点的选取自动化程度不高的问题，提出了基于Susan算子和光流法配合EM算法的三维重建算法，实

2、验证明该算法有效．关键词：Susan算子；光流法；EM算法；重建算法；三维点云模型中图分类号：TP751文献标志码：AReconstructionofthreedimensionalcloudpointsmodelbasedonSusanoperatorandopticalflowalgorithmZHANGJia—wei．FUYa-li(CollegeofComp．and，n，0r．Eng．，HenanUniv．，Kang475001，China)Abstract：Thethree—dimensionalreconstructionalg

3、orithmbasedonSusanoperatorandopticalflowmethodandexpectationmaximizationalgorithmwasintroducedtoslovetheproblemaboutthelowdegreeofautomationandineficientinprocessofselectingfeaturepointsintargetobjectinthree—dimensionalretrievalbasedthree—dimensionalreconstruction．Theexper

4、imentprovedtheeffectivenessofthealgorithm．Keywords：Susanoperator；opticalflowalgorithm；expectationmaximizationalgorithm；reconstructional-gorithm；threedimensionalcloudpointsmodel物体三维信息的数学过程和计算机技术，重建方法0引言主要分为Horn提出的自阴影重建方法和Baumgart随着三维技术的发展，人们发现可以用三维模提出的自边界重建方法．自阴影重建方法是根据一型检索

5、技术完成某些从二维角度出发无法完成的个对象的二维投影图像的表面明暗变化，计算该对平面图像的匹配．与二维图像相比，三维模型拥有象在三维空间中的表面形状，优点是数据量小，通更丰富的特征，基于三维建模的三维模型匹配和分常单幅图片就能完成计算，但有时图片中对象的明类技术的关键在于如何从图像序列中重建出目标暗对比会产生表面凸凹的错觉，比如火山口错对象的三维模型．三维重建是指利用二维投影恢复觉⋯．自边界重建方法利用图像中对象的轮廓信收稿日期：2008—10—09作者简介：张嘉伟(1981一)，男，河南省开封市人，河南大学硕士研究生，主要研究方向为图像处

6、理和模式识别·l04-郑州轻工业学院学报(自然科学版)2009芷息，通过体积相交获得对象的三维模型，表面重建到图像序列的结构信息和运动信息．和纹理映射可以使该模型更为逼真．所以自边界重假设在时间t，图像中某一点的像素坐标是(，建方法可以更全面更精确地利用二维信息来获得Y)，其灰度值是(，Y，t)，经过时间△￡，该点运动到三维模型．(+，Y+△y)，其灰度值为E(+Ax，Y+Ay，t+为了保证重建对象三维信息的完整，需要该对△)．因为是同一个点在不同时刻，所以，根据灰度象不同角度的平面图片信息，进而由若干张不同角守恒假设有度二维图形序列获得相

7、应的三维模型．基于序列图E(，Y，t)=E(+Ax，Y+Ay，t+△)Q)像的自边界重建方法最大的优点是可以通过几何对公式①等号右项在(，Y，t)点用泰勒公式展的方法直接从图像中获取物体表面的三维信息、表开，化简后得到光流场的基本公式为面纹理和光照信息，从而简单、快速地构建出具有一0dE睾d￡+a宰dt+ae￡_：0⑦真实感的三维模型．目前基于图像序列的三维建模式中，“=dx：系统，主要有使用用户手绘的二维草图作为三维模，dt，分别是点(，Y)在=-tk_l型的3个正视图轮廓的三维重建方法和几何投时间间隔内方向和Y方向的运动速度．由于公式影

8、分析法．前者靠用户输入的二维草图结合图像序②里面出现2个变量，因此必须加上一定的约束条列重建出对象的三维表面信息，这种方法依赖用户件，该方程才有解．Horn&Schunck将二维