基於紋理機率語法的圖像三維重建方法研究

《基於紋理機率語法的圖像三維重建方法研究》是依託華中科技大學，由李丹擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於紋理機率語法的圖像三維重建方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李丹
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

圖像三維重建是從記錄真實場景的照片、視頻等信息中還原出具有立體感、深度感三維場景的關鍵技術，是混合現實領域中場景建模必不可少的前提和基礎。當前大多數圖像三維重建方法通過分析圖像中各種特徵信息進而逆向重建，這類方法受各種外部條件影響，真實感不太理想且效率不高。為提高重建場景的真實感，本項目提出一種基於紋理機率語法的圖像三維重建機制。該方法首先研究基於視覺注意的圖像紋理特徵提取方法，實現紋理信息與其他信息的分離，在減少計算區域的同時保證了紋理信息的完整性和有效性。進一步結合機率語法的規則和統計特性，提出基於紋理機率語法的三維重建，利用規則將基於統計學的紋理特徵進行三維信息的映射、重構和裝配。並利用紋理質量來區分渲染計算模式，對不同注意區域進行快速計算，提高渲染效率和顯示速度。此項目的研究能為低維度和海量信息的圖像場景重建開拓新思路，能大力促進場景建模的進一步廣泛套用。

結題摘要

當前大多數圖像三維重建方法通過分析圖像中各種特徵信息進而逆向重建，這類方法受各種外部條件影響，真實感不太理想且效率不高。本項目利用圖像紋理特徵，結合機率語法的規則和統計特性以提高三維重建的真實感和計算效率，主要進展如下： 提出了針對人類視覺觀察特徵的邊緣Gabor二值融合紋理特徵提取算法，對視覺顯著性區域和紋理信息進行了全面的分析和描述，為紋理信息在三維重建中的套用提供了新的思路。 提出了根據具有紋理信息的圖像構建出帶有語義的三維重建場景的新方法，所提出的紋理機率語法把圖像信息和機率統計方法相結合，為三維重建技術開拓了新的研究視角。 結合光線追蹤算法提出一種基於距離匹配紋理質量的全局光照的渲染策略，對渲染中的碰撞檢測進行加速處理，該策略為三維場景實際渲染套用中的效率瓶頸問題提供了有效解決途徑。 基於紋理機率語法的圖像三維重建方法取得良好效果的關鍵在於圖像紋理信息的深度解析和機率語法的有效驅動。圖像語義語法的構建不僅能幫助三維重建場景真實感的提高，同時提供了場景理解所需要的語義信息，為未來混合現實場景的融合技術和智慧型互動技術建立了一定的基礎，具有較強的研究意義和價值。