在表面重构中使用自由形式变形的制作方法

文档序号:12071335阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于重构物理空间的装置,包括:

定向传感器;

深度传感器;

相机;以及

与所述定向传感器、所述深度传感器和所述相机通信的处理器,所述处理器被适配成:

从所述相机获得所述物理空间的多个图像,

基于所述定向传感器来将姿态和坐标系与每一图像关联,

将所述物理空间分区为多个体,所述多个体中的每个体包括顶点,

对于所述多个体中的每一体,从所述深度传感器获得所述物理空间的深度图,

提供处于第一状态的姿态图,所述姿态图包括多个节点和所述节点之间的链接,所述多个节点中的每个节点与所述姿态中的一个姿态、所述图像中与所述姿态中的所述一个姿态相关联的一个图像、以及所述坐标系中与所述姿态中的所述一个姿态相关联的一个坐标系相关联,且所述链接定义所述图像之间的对应关系以及所述坐标系之间的变换,

对于所述多个体中的每个体,将该体的顶点锚定到处于所述第一状态的所述姿态图中的至少两个不同点,该体的顶点包括共享顶点,当所述姿态图处于所述第一状态时所述共享顶点被与所述多个体中的相邻体共享,

使用对所述节点中的一个或多个以及所述链接中的一个或多个的更新,将所述姿态图更新到第二状态,

对于所述多个体中的每个体,为了当所述姿态图处于所述第二状态时维持所述共享顶点,改变所述多个体中的至少一个体的形状,以及

根据所述姿态图的所述第二状态重构所述物理空间中的对象的表面,所述表面处于所述体中的一个或多个中。

2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述处理器被适配成:

在所述表面的重构期间,对于所述多个体中的所述至少一个体,基于所述多个体中的所述至少一个体的形状来使得所述物理空间的深度图扭曲。

3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于:

所述多个节点中的每个节点与所述物理空间中的一位置相关联;以及

对于所述多个体中的一个或多个体,将该体的顶点锚定到所述姿态图中的至少两个不同点包括将该体的一个顶点锚定到所述姿态图中的所述节点中位置最靠近所述一个顶点的一个节点。

4.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于:

所述多个节点中的每个节点与所述物理空间中的一位置相关联;以及

对于所述多个体中的一个或多个体,将该体的顶点锚定到所述姿态图中的至少两个不同点包括将该体的一个顶点锚定到所述姿态图中的节点组合,所述节点组合包括所述姿态图中的所述节点中位置最靠近所述一个顶点的一个节点。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的装置,其特征在于:

所述多个体不彼此交叠且在所述体之间不存在间隙。

6.一种重构物理空间的方法,包括:

在装备通过多个姿态在所述物理空间中移动时,使用所述装备承载的相机获得所述物理空间的多个图像;

确定每一姿态的定向和坐标系;

将所述物理空间分区为多个体,所述多个体中的每个体包括顶点,

对于所述多个体中的每一体,使用所述装备承载的深度传感器获得所述物理空间的深度图;

提供处于第一状态的姿态图,处于所述第一状态的所述姿态图包括多个节点和所述多个节点中的各节点之间的链接,所述多个节点中的每个节点与所述姿态中的一个姿态、所述图像中与所述姿态中的所述一个姿态相关联的一个图像、以及所述坐标系中与所述姿态中的所述一个姿态相关联的一个坐标系相关联,且所述链接定义所述图像之间的对应关系以及所述坐标系之间的变换;

对于所述多个体中的每个体,将该体的顶点锚定到处于所述第一状态的所述姿态图中的至少两个不同点,该体的顶点包括共享顶点,当所述姿态图处于所述第一状态时所述共享顶点被与所述多个体中的相邻体共享;

将所述姿态图更新到第二状态,所述更新包括更新所述节点中的一个或多个以及所述链接中的一个或多个;

对于所述多个体中的每个体,当所述姿态图处于所述第二状态时维持所述共享顶点,其中所述维持所述共享顶点导致改变所述多个体中的至少一个体的形状;以及

根据所述姿态图的所述第二状态重构所述物理空间中的对象的表面,所述表面处于所述多个体中的至少一个体中。

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:

所述多个节点中的每个节点与所述物理空间中的装备的一位置相关联;以及

对于所述多个体中的一个或多个体,将该体的顶点锚定到所述姿态图中的至少两个不同点包括将该体的一个顶点锚定到所述姿态图中的节点组合,所述节点组合包括所述姿态图中的所述节点中位置最靠近所述一个顶点的一个节点。

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:

所述节点组合包括在所述姿态图中的所述节点中位置最靠近所述一个顶点的所述一个节点的指定距离内的一个或多个节点。

9.如权利要求8所述的方法,其特征在于:

在所述节点组合中,在所述指定距离内的所述一个或多个节点中的每个节点根据该节点到所述姿态图中的所述节点中位置最靠近所述一个顶点的所述一个节点的距离被加权。

10.如权利要求6所述的方法,其特征在于,进一步包括:

对于所述多个体中的一个或多个体,将所述体的每个顶点锚定到所述姿态图中的不同点。

11.如权利要求6所述的方法,其特征在于:

对于所述多个体中的一个或多个体,将该体的顶点锚定到所述姿态图中的至少两个不同点包括将该体的一个顶点锚定到所述姿态图中的一个节点以及将该体的另一顶点锚定到所述姿态图中的另一节点。

12.如权利要求6所述的方法,其特征在于:

所述更新所述姿态图包括将一个或多个节点添加到所述姿态图;以及

对于所述多个体中的一个或多个体,所述姿态图中该体的顶点所锚定到的点的数量在将所述一个或多个节点添加到所述姿态图期间增加。

13.如权利要求6至12中的任一项所述的方法,其特征在于:

所述多个体不彼此交叠且在所述体之间不存在间隙。

14.如权利要求6、12或13中的任一项所述的方法,其特征在于:

所述多个节点中的每个节点与所述物理空间中的装备的一位置相关联;以及

对于所述多个体中的一个或多个体,将该体的顶点锚定到所述姿态图中的至少两个不同点包括将该体的一个顶点锚定到所述姿态图中的所述节点中位置最靠近所述一个顶点的一个节点。

15.如权利要求6、12、13或14中的任一项所述的方法,其特征在于,还包括:

在所述重构期间,对于所述多个体中的所述至少一个体,基于所述多个体中的所述至少一个体的形状来使得所述物理空间的深度图扭曲。

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