一种基于Kinect设备的材质外观采集方法【
技术领域：
】[0001]本发明设及材质外观采集技术，尤其设及一种基于Kinect设备的材质外观采集方法。【
背景技术：
】[0002]本发明相关的研究背景简述如下：[0003]根据输入RGB图像进行相机方位优化是一个经典问题。有许多方法都利用了最大化输入图像的一致性来进行优化炬ERNA畑INI,F.，MARTIN,I.M.，ANDRUSHMEIER,H.2001.High-qualitytexturereconstructionfrommultiplescans.IEEETrans.Vis.Comp.Graph.7,4,318-332.CORSINI,M.，DELLEPIANE,M.，GANOVELLI,F.，細ERARDI,R?,FUSIE化0,A.,ANDSC0PIGN0,R.,2013.Frillyautomaticregishationofimagesetsonapproximategeometry,March.)。最近，有一种针对漫反射材质物体的对相机方位进行优化的算法狂H0U，Q.-Y.，ANDK0LTUN，V.2014.Colormapoptimizationfor3dreconstructionwithconsumerdepthcameras.ACMTrans.Graph.33,4,1-10.AITTALA,M.，WEYRICH,T.，ANDL邸TI肥N,J.2013.PracticalSVB畑Fcaptureinthefrequencydomain.ACMlYans.Graph.32,4(July),110:1-110:12.TUNWATTANAPONG,B.，FYF阳，G.，GRAHAM,P.，BUSCH,J.，YU,X.，細OSH,A.，ANDDE肥VEC,P.2013.Acquiringreflectanceandshapefromcontinuoussphericalharmonicillumination.ACMTrans.Graph.32,4(July),109:1-109:12.)。[0004]对物体表面的双向反射函数炬RD巧的测定，主要依赖于准确可靠的对物体表面反射的重构（LAWRENCE,J.，BEN-ARTZI,A.，DEC0R0,C.，MATUSIK,W.，PFISTER,H.，RAMAM00RTHI,R.,ANDRUSINKIEWICZ,S.2006.Inverseshadetreesfornon-parametricmaterialrepresentationandediting.ACMTrans.Graph.25,3,735-745.)该些方法都需要主动光源和专业的校准。该一要求对于非专业用户显得很不现实。[0005]使用被动光源的材质采集方法有两类，W下做一介绍。[0006]1.基于样例的材质外观采集方法[0007]在该种方法中，通常不需要对照相机或者光源进行校正，取而代之的是把与物体材质相近的已知BRDF的样本放在物体旁，并一同拍摄照片，通过样本的反射光来估计出物体的材质外观。人们用此思路来把大规模测量的BRDF用一小部分代表元素线性表出；采集人脸的SVBRDF;用两段式方法采集SVBRDF，第一段用专用设备采集较高精度的BRDF代表元素，第二段用照相机拍摄的照片来估计出如何用代表元素来表出一整块平面SVBRDF;还有使用线性光源和一块包含各种不同BRDF的BRDF色板，拍摄照片时把色板放置于物体旁，从而估计出物体的SVB畑F化ERTZMANN,A.，ANDSEITZ,S.M.2003.aiapeandmaterialsbyexample:Aphotometricstereoapproach.InProc.ofCVPR2003,533-540.MATUSIK,W.,PFISTER,H.,BRAND,M.,ANDMCMILLAN,L.2003.EfficientisotropicB畑Fmeasurement.InProc.ofEGWR2003,241-247.WEYRICH，T.，MATUSIK，W.，PFIST邸，H.，BIC邸L，B.，DON-肥R,C.，TU,C.，MCANDLESS,J.，LEE,J.，NGAN,A.，JENSEN,H.W.，ANDGROSS,M.2006.Analysisofhumanfacesusingameasurement-basedskinreflectancemodel.ACMTrans.Graph.25,3(July)，1013-1024.DONG,Y.，WANG,J.，TONG,X.，SNYD邸，J.，LAN,Y.，BEN-EZRA,M.,ANDGUO,B.2010.ManifoldbootstrappingforSVB畑Fcap1:ure.ACMTrans.Graph.29,4Guly)，98:1-98:10.REN,P.，WANG,J.，SNYDER,J.，TONG,X.，ANDGUO,B.2011.PocketreflectometiT.ACMTrans.Graph.30,4(July),45:1-45:10.)。[0008]该些方法都需要知道现存的与被测物体材质相近的材质作为样例。而且，其中一些算法所恢复的SVB畑F局限于样例B畑F的线性子空间。[0009]2.对材质与光照的联合估测[0010]在物体几何已知的情况下，W图像、滴、真实世界的光照的统计等作为约束，可W对物体的材质、所处环境光照进行估测（R0MEIR0,F.，ANDZICKLER，T.2010.Blindreflectometry.InProc.ofECCV2010,K.Daniilidis,P.Maragos,andN.Paragios,Eds.,vol.6311,45-58.LOMBA畑I,S.,ANDNI細INO,K.2012.Reflectanceandnaturalilluminationfromasingleimage.InProc.ofECCV2012,A.Fitzgibbon,S.Lazebnik,P.Perona,Y.Sato,andC.Schmid,Eds.,vol.7577,582-595.HAB邸，T.，即CHS,C.，BEKAER,P.，SEIDELH.P.，G犯沈LE,M.，ANDLENSCH,H.P.A.2009.)。另外，还有方法使用多个方位的图像，通过优化光照的材质来重建物体的几何模型(Reli曲tingobjectsfromimagecollections.InProc.ofCVPR2009,627-634.LI,G.，WU,C.，STOLLC.，LIU,Y.，VARANASI,K.，DAI,Q.，ANDT皿OBALT,C.2013.)。也有方法使用已知的几何模型，通过估测点的镜面反射来求解物体表面材质（Cap化ringrelightablehumanperformancesundergeneraluncontrolledillumination.ComputerGraphicsForum32,化t3,275-284.PALMA,G.，CALiJERI，M.，DELLEPIANE，M.，ANDSCOPIGNO,R.2012.AstatisticalmethodforSVBRDFapproximationfromvideosequencesingenerallightingconditions.Comp.Graph.Forum31，4,1491-1500.)[0011]随着RGB-D摄像机的普及，使用这种设备来进行材质采集的研究也越来越多当前第1页1 2