專利名稱：一種圖像建模系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像識別領(lǐng)域，更具體的講，涉及一種圖像建模系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖像識別技術(shù)是指利用計算機(jī)對圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標(biāo)和對象的技術(shù)。圖像識別技術(shù)領(lǐng)域中，要將待識別的圖像和已知圖像做比對，才能實(shí)現(xiàn)對圖像的再認(rèn)。在識別過程前，需要將待識別目標(biāo)(人或物)的圖像記錄下來，即通過攝像裝置獲取圖片或視頻，并通過技術(shù)手段建立待識別目標(biāo)的模型?，F(xiàn)有技術(shù)中，激光三維掃描系統(tǒng)米用激光對被建模目標(biāo)表面進(jìn)行點(diǎn)陣式的掃描，采集到的數(shù)據(jù)是沒有色彩信息的數(shù)據(jù)點(diǎn)云，然后再運(yùn)算數(shù)據(jù)處理還原目標(biāo)。這種激光三維掃描系統(tǒng)需要掃描的點(diǎn)較多，耗時較長，只適合在靜態(tài)的大型物體建模上使用；而對于動態(tài)的小型物體建模來說，掃描誤差大、效果差，成本較高，若掃描的目的僅僅是為了抽取動態(tài)的被建模目標(biāo)的特征點(diǎn)，激光三維掃描系統(tǒng)就無法完成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種圖像建模系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的掃描特征點(diǎn)多、耗時長的問題，以及在動態(tài)或小型物體的建模過程中出現(xiàn)的掃描誤差大、效果差、成本聞等諸多問題。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明公開以下技術(shù)方案:
一種圖像建模系統(tǒng)，包括可放置被建模目標(biāo)的被建模目標(biāo)平臺、采集并儲存被建模目標(biāo)的圖片或視頻的圖像采集裝置、處理分析所述圖片或視頻的圖像處理分析單元，所述圖像采集裝置與所述圖像處理分析單元相連接。所述圖像采集裝置包括兩個以上的攝像頭，所述攝像頭的鏡頭正對所述被建模目標(biāo)，所述兩個以上攝像頭能夠多角度拍攝所述被建模目標(biāo)；所述圖像采集裝置還包括用于為所述圖片或視頻編碼的圖像編碼器，所述兩個以上攝像頭通過所述圖像編碼器與所述圖像處理分析單元相連接。所述兩個以上攝像頭排列成陣列。所述兩個以上攝像頭都設(shè)于同一平面上或設(shè)于以所述被建模目標(biāo)中心為球心的同一球面上。所述兩個以上攝像頭都設(shè)于同一鉛垂線上，所述兩個以上攝像頭能夠繞著被建模目標(biāo)I中心所在鉛垂線做水平圓周運(yùn)動。在以所述被建模目標(biāo)中心為圓心的同一水平圓周的N等分點(diǎn)上分別固定有N組攝像頭組，所述攝像頭組包括設(shè)于同一鉛垂線上的兩個以上的攝像頭，其中，N為大于或等于2的自然數(shù)。所述圖像處理分析單元為對所述圖片或視頻進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)域分割、提取特征、建立模型的計算機(jī)。
所述被建模目標(biāo)平臺包括水平自轉(zhuǎn)平臺和帶動所述水平自轉(zhuǎn)平臺上下移動的升降裝置。所述被建模目標(biāo)平臺還包括具有單一顏色、與水平面垂直的背景板。所述被建模目標(biāo)平臺還包括控制所述水平自轉(zhuǎn)平臺自轉(zhuǎn)和上下移動的控制器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明所述的一種圖像建模系統(tǒng)，同時利用多個攝像機(jī)收集多個不同角度和不同光照下建模目標(biāo)變化的圖片或視頻提取模型參數(shù)，具有速度快、針對性強(qiáng)、成本低、精度高、拼接積累誤差小的特點(diǎn)；也可以用于掃描具有特殊特征點(diǎn)的建模目標(biāo)，數(shù)據(jù)分析處理簡單快捷；并且掃描的圖像帶有色彩特征，可以免除后期三角貼圖帶來的鋸齒。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2為本發(fā)明被建模目標(biāo)平臺的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3為本發(fā)明在攝像頭作圓周運(yùn)動情形下的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖中標(biāo)號說明:
1、被建模目標(biāo)；2、被建模目標(biāo)平臺；3、圖像采集裝置；
4、圖像處理分析單元；5、攝像頭；6、水平自轉(zhuǎn)平臺；7、背景板。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，將能使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更清楚地理解如何實(shí)踐本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，盡管結(jié)合其優(yōu)選的具體實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但這些實(shí)施例并不是限制本發(fā)明的范圍。如圖1、圖2所示的一種圖像建模系統(tǒng)，包括可放置被建模目標(biāo)I的被建模目標(biāo)平臺2、采集并儲存被建模目標(biāo)的圖片或視頻的圖像采集裝置3、處理分析所述圖片的圖像處理分析單元4，圖像采集裝置3與圖像處理分析單元4相連接。圖像采集裝置3包括兩個以上的攝像頭5，攝像頭5的鏡頭正對所述被建模目標(biāo)1，兩個以上攝像頭5能夠多角度拍攝被建模目標(biāo)I。不同高度的攝像頭，其鏡頭到被建模目標(biāo)I的距離都相等，確保不同攝像頭拍到的多張圖片或視頻上顯示的被建模目標(biāo)I大小相應(yīng)。若攝像頭的鏡頭到被建模目標(biāo)I的距離各不相同，則需要調(diào)節(jié)各個攝像頭的鏡頭焦距或通過圖象處理使得不同攝像頭拍到的多張圖片或視頻上顯示的被建模目標(biāo)I大小相應(yīng)。圖像采集裝置3還包括用于為所述圖片或視頻編碼的圖像編碼器，所述兩個以上攝像頭通過所述圖像編碼器與所述圖像處理分析單元相連接。圖像編碼器將所述圖片或視頻拆分成幾個圖形要素，再將拆分后的圖形要素傳送至所述圖像處理分析單元進(jìn)行下一步處理。圖像編碼器用于對采集的圖象信息進(jìn)行圖像編碼以便于圖象傳輸。圖像采集裝置3還包括用于儲存所述圖片或視頻的存儲器。攝像頭5排列成陣列，所述陣列有兩種形式。一種形式是所述兩個以上攝像頭都設(shè)于以所述被建模目標(biāo)中心為球心的同一球面上，攝像頭5自身是不會移動的，所有攝像頭5到被建模目標(biāo)I中心的距離都相等，攝像頭從不同角度拍到的多張圖片或視頻上顯示的被建模目標(biāo)I大小相應(yīng)。另一種形式是所述兩個以上攝像頭都設(shè)于同一平面上，攝像頭5排列成矩陣，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝和拆卸，需要調(diào)節(jié)各個攝像頭的鏡頭焦距或通過圖象處理使得各個攝像頭從不同角度拍到的多張圖片或視頻上顯示的被建模目標(biāo)I大小相應(yīng)。如圖3所示，兩個以上攝像頭5都設(shè)于同一鉛垂線上，且兩個以上攝像頭5可以繞著被建模目標(biāo)I中心所在鉛垂線做水平圓周運(yùn)動。兩個以上的攝像頭5與被建模目標(biāo)I中心所在鉛垂線的距離相等，也就是說，所有攝像頭5到被建模目標(biāo)I中心所在鉛垂線的距離都相等。以上所述被建模目標(biāo)I的中心是指被建模目標(biāo)I的中軸線的中心點(diǎn)。在以所述被建模目標(biāo)中心為圓心、以攝像頭所在的鉛垂線與被建模目標(biāo)中心的距離為半徑的同一水平圓周的N等分點(diǎn)上分別固定有N組攝像頭組，所述攝像頭組包括設(shè)于同一鉛垂線上的兩個以上的攝像頭，其中，N為大于或等于2的自然數(shù)。優(yōu)選方案為每組攝像頭組包括三個攝像頭，N=S,同組中相鄰的兩個攝像頭的距離與攝像頭所在的鉛垂線與被建模目標(biāo)中心的距離相同，以被建模目標(biāo)中心為圓心、以攝像頭所在的鉛垂線與被建模目標(biāo)中心的距離為半徑的同一水平圓周的8等分點(diǎn)上分別固定有8組攝像頭組。圖像處理分析單元4為對所述圖片或視頻進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)域分割、提取特征、建立模型的計算機(jī)。通過計算機(jī)技術(shù)對圖像建模處理，首先對所述圖片或視頻進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)域分割處理，將圖片或視頻分割成若干個不同的區(qū)域；然后對所述圖片或視頻進(jìn)行特征提取處理，將不同圖片或視頻上顯示被建模目標(biāo)I同一區(qū)域的部分圖片或視頻分至同一組進(jìn)行分組對比，并提取被建模目標(biāo)I特征；最后建立模型，將提取的不同特征集中在一起，組合成被建模目標(biāo)I的模型。圖像處理分析單元4為本地計算機(jī)，也可以為遠(yuǎn)程服務(wù)器或服務(wù)中心等，攝像頭陣列采集到的圖像或視頻傳送到圖像采集裝置中，可以本地分析處理數(shù)據(jù)或上傳至服務(wù)器或數(shù)據(jù)中心。傳送和上傳的方式包括但不限于以太網(wǎng)，wifi，3G，GPRS等方式。如圖2所示，被建模目標(biāo)平臺2包括水平自轉(zhuǎn)平臺6，用于放置被建模目標(biāo)I。水平自轉(zhuǎn)平臺6可以在水平方向自轉(zhuǎn)，確保被建模目標(biāo)I的不同方向、不同角度都能被圖像采集裝置3的攝像頭5拍攝到。被建模目標(biāo)平臺2設(shè)有帶動水平自轉(zhuǎn)平臺6上下移動的升降裝置(圖未示)，確保被建模目標(biāo)I的每個角度、每個細(xì)節(jié)都能被圖像采集裝置3的攝像頭5拍攝到，上下移動的升降裝置種類多樣，皆為現(xiàn)有技術(shù)，對此不加贅述。被建模目標(biāo)平臺2還包括具有單一顏色、與水平面垂直的背景板7，在圖片或視頻后期處理中首先要除去圖片或視頻上除被建模目標(biāo)I以外的部分，有單色背景板可以使得需要去除的部分顏色單一，刪除操作方便。背景板7—般選擇白色，若被建模目標(biāo)I為白色等淺淡顏色，可以選擇黑色或深藍(lán)色。若圖像采集裝置3的攝像頭5可以移動，則背景板7也必須要選擇可移動式背景板，在攝像頭5移動過程中，始終確保攝像頭5的鏡頭、被建模目標(biāo)I和背景板7在同一條直線上，背景板7始終與所述直線垂直，可以確保攝像頭5的拍照效果。若圖像采集裝置3的攝像頭5分別固定在以所述被建模目標(biāo)中心為圓心、以攝像頭所在的鉛垂線與被建模目標(biāo)中心的距離為半徑的同一水平圓周的N等分點(diǎn)上，背景板7可以圍繞目標(biāo)旋轉(zhuǎn)。在背景板7靜止后，確保與該背景板7相對的攝像頭5的鏡頭、被建模目標(biāo)I和背景板7在同一條直線上，背景板7與所述直線垂直，可以確保攝像頭5的拍照效果O被建模目標(biāo)平臺2還包括控制水平自轉(zhuǎn)平臺6自轉(zhuǎn)和上下移動的控制器(圖未示)，可以使得使用者操作更加方便。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖像建模系統(tǒng)，其特征在于，包括可放置被建模目標(biāo)的被建模目標(biāo)平臺、采集并儲存被建模目標(biāo)的圖片或視頻的圖像采集裝置、處理分析所述圖片或視頻的圖像處理分析單元，所述圖像采集裝置與所述圖像處理分析單元相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種圖像建模系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集裝置包括兩個以上的攝像頭，所述攝像頭的鏡頭正對所述被建模目標(biāo)，所述兩個以上攝像頭能夠多角度拍攝所述被建模目標(biāo)；所述圖像采集裝置還包括用于為所述圖片或視頻編碼的圖像編碼器，所述兩個以上攝像頭通過所述圖像編碼器與所述圖像處理分析單元相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種圖像建模系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個以上攝像頭排列成陣列。
4.如權(quán)利要求3所述的一種圖像建模系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個以上攝像頭都設(shè)于同一平面上或設(shè)于以所述被建模目標(biāo)中心為球心的同一球面上。
5.如權(quán)利要求2所述的一種圖像建模系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個以上攝像頭都設(shè)于同一鉛垂線上，所述兩個以上攝像頭能夠繞著被建模目標(biāo)中心所在鉛垂線做水平圓周運(yùn)動。
6.如權(quán)利要求2所述的一種圖像建模系統(tǒng)，其特征在于，在以所述被建模目標(biāo)中心為圓心的同一水平圓周的N等分點(diǎn)上分別固定有N組攝像頭組，所述攝像頭組包括設(shè)于同一鉛垂線上的兩個以上的攝像頭，其中，N為大于或等于2的自然數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種圖像建模系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理分析單元為對所述圖片或視頻進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)域分割、提取特征、建立模型的計算機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述的 一種圖像建模系統(tǒng)，其特征在于，所述被建模目標(biāo)平臺包括水平自轉(zhuǎn)平臺和帶動所述水平自轉(zhuǎn)平臺上下移動的升降裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的一種圖像建模系統(tǒng)，其特征在于，所述被建模目標(biāo)平臺還包括具有單一顏色、與水平面垂直的背景板。
10.如權(quán)利要求8所述的一種圖像建模系統(tǒng)，其特征在于，所述被建模目標(biāo)平臺還包括控制所述水平自轉(zhuǎn)平臺自轉(zhuǎn)和上下移動的控制器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像建模系統(tǒng)，包括可放置被建模目標(biāo)的被建模目標(biāo)平臺、采集并儲存被建模目標(biāo)的圖片或視頻的圖像采集裝置、處理分析所述圖片或視頻的圖像處理分析單元，所述圖像采集裝置與所述圖像處理分析單元相連接。本發(fā)明所述的一種圖像建模系統(tǒng)，同時利用多個攝像機(jī)收集多個不同角度和不同光照下建模目標(biāo)變化的圖片或視頻提取模型參數(shù)，具有速度快、針對性強(qiáng)、成本低、精度高、拼接積累誤差小的特點(diǎn)；也可以用于掃描具有特殊特征點(diǎn)的建模目標(biāo)，數(shù)據(jù)分析處理簡單快捷；并且掃描的圖像帶有色彩特征，可以免除后期三角貼圖帶來的鋸齒。
文檔編號G06T17/00GK103218849SQ201210016528
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者祝辰 申請人:數(shù)倫計算機(jī)技術(shù)(上海)有限公司