三维立体模型的建立方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种建立方法，尤其涉及一种H维立体模型的建立方法和其对应装 置。
【背景技术】
[0002] 随着影像处理技术的进步，视觉效果的呈现逐渐地由二维平面拓展至H维空间。 传统上建立H维影像的方法，是使用单一台相机，环绕一实体对象依序拍摄多张二维影像， 再搭配此二维影像相对应的深度信息，来建立对应的H维影像。其中深度信息代表二维影 像中各个对象的远近距离，能推论出何者对象在二维影像中的前面，即在画面前方或在画 面后方。通过二维影像和深度信息转换出的H维点云，来合成出此实体对象的H维立体模 型。在合成的过程中，是利用相邻两影像的深度信息，来分别决定拍摄此相邻两影像时相机 的旋转角度与位移量，并根据此旋转角度与位移量，将后一影像H维点云叠合在前一影像 的对应H维点云上，当各角度影像的H维点云均叠合在一起时，即能合成H维立体模型。
[0003] 然而，上述的叠合方法，在相邻两影像叠合部分具对应的H维点云时，的确可完整 建构H维立体模型。然，一旦在叠合计算旋转角度与位移量发生误差，造成某一拍摄影像叠 合部分的H维点云无法和前一影像的H维点云进行对应，即使仅为单一影像误差，亦无法 完成H维立体模型的建构。再者，上述的叠合方法，是根据拍摄进度，依序将拍摄影像的H 维点云叠合在前一拍摄影像的对应H维点云上，当拍摄结束后，H维立体模型的建构亦完 成。因此，叠合计算所发生误差会持续累积，而无法即时更正，造成呈现的H维立体模型有 破洞或和实体对象外观不合。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述，本发明提供一种H维立体模型建立方法和装置，利用连续影像的深度 信息，先推估一最佳相机移动路径，再根据此相机路径，进行各影像的H维点云叠合，借W 避免因为旋转角度与位移量计算误差，造成H维立体模型的建构失败。
[0005] 本发明的一方面是在提供一种H维立体模型建立方法，是用W对一实体对象建立 一 H维立体模型。首先，将多个影像的深度数据转换为多个H维点云信息。接着，根据该些 H维点云信息，分别计算一相机在拍摄每一影像时，相对于此相机在拍摄前一影像时的一 移动参数。当根据每一影像的对应移动参数将每一影像的H维点云信息合并于前一影像的 H维点云信息时，计算一合并能量值。接着，变化移动参数，W最小化合并能量值，并根据变 化后的移动参数决定一相机移动路径。最后根据此相机移动路径，建立该实体对象的一 H 维立体模型。
[0006] 本发明的另一方面是在提供一种包含软件的计算机程序产品。其中此软件是由一 处理器系统实行，W执行下述步骤建立一实体对象的H维立体模型。首先，将多个影像的深 度数据转换为多个H维点云信息。接着，根据该些H维点云信息，分别计算一相机在拍摄每 一影像时，相对于此相机在拍摄前一影像时的一移动参数。当根据每一影像的对应移动参 数将每一影像的H维点云信息合并于前一影像的H维点云信息时，计算一合并能量值。接 着，变化移动参数，W最小化合并能量值，并根据变化后的移动参数决定一相机移动路径。 最后根据此相机移动路径，建立该实体对象的一 H维立体模型。
[0007] 本发明的另一方面是在提供一种产生H维立体模型的装置，是用W产生一实体对 象的一H维立体模型。包含；一输入、一转换器、一移动参数值产生器、一第一计算器、一第 二计算器、一相机移动路径产生器和一 H维立体模型产生器。输入，是用W接收多个影像的 深度数据，其中是W-相机环绕实体对象依序对实体对象拍摄该些影像。转换器，是用W将 该些影像的深度数据转换为多个H维点云信息。移动参数值产生器，是用W根据该些H维 点云信息，分别产生相机在拍摄每一影像时，相对于在拍摄前一影像时的一移动参数。第一 计算器，当根据每一影像的对应移动参数将每一影像的H维点云信息合并于前一影像的H 维点云信息时，计算一合并能量值。第二计算器，变化该些移动参数，W最小化合并能量值。 相机移动路径产生器，根据变化后的该些移动参数产生一相机移动路径。一 H维立体模型 产生器，根据相机移动路径，产生实体对象的一 H维立体模型。
[0008] 综上所述，本发明H维立体模型的重建方法，是先根据计算出的相机旋转量和位 移量，建构一合理的相机拍摄路径。接着，再根据相邻两影像的H维点云和对应的相机旋转 量和位移量最佳化此相机路径。最后，再依此最佳相机路径进行H维点云叠加。
【附图说明】
[0009] 图1为根据本发明一实施例的H维立体模型重建方法流程图；
[0010] 图2展示一种计算机可读媒体；
[0011] 图3为根据本发明一实施例用W产生一实体对象的H维立体模型装置概略图；
[0012] 图4所示为根据本发明一实施利由一相机对一欲建构H维立体模型的实体对象 进行连续拍摄的概略图。
【具体实施方式】
[0013] W下为本发明较佳具体实施例W所附附图加W详细说明，下列的说明及附图使用 相同的参考数字W表示相同或类似元件，并且在重复描述相同或类似元件时则予省略。
[0014] 有别于传统H维立体模型的重建方法，在相机完成一影像拍摄后，即根据相机的 旋转量和位移量，进行本次拍摄影像和前次拍摄影像的H维点云叠加，因随机误差使得旋 转量和位移量计算产生错误，而无法进行H维点云叠加的错误，或是即使可进行H维点云 叠加，但因为误差累积而使得最终H维立体模型重建失败的危险。因此，本发明的H维立体 模型的重建方法，在相机完成实体对象的一影像拍摄后，并不先进行本次拍摄影像和前次 拍摄影像的H维点云叠加，而是在完成实体对象的各角度影像拍摄后，先计算出拍摄各影 像时的对应相机旋转量和位移量，并根据一设定口槛值，进行即时旋转量和位移量修正，依 此先建构一合理的相机拍摄路径。接着，再根据各影像的H维点云和对应的相机旋转量和 位移量最佳化此相机路径。最后，再依此最佳相机路径进行H维点云叠加。由于，相邻影像 的H维点云叠加是根据误差排除后的最佳相机路径，因此，可完全解决已知因为误差问题 或错误累积造成的H维立体模型重建失败。
[0015] 图1为根据本发明一实施例的H维立体模型重建方法流程图。本发明的流程100， 首先于步骤101，进行影像深度数据转换，W转换成步骤102的H维点云信息，w及步骤103 的像素颜色信息。在一实施例中，如图4所示，本发明是由一使用者手持一相机401对一欲 建构H维立体模型的实体对象402,例如一人物，W环绕一圈的方式进行连续性拍摄，W获 得时间连续的多幅二维影像W及对应的影像深度数据。再将所揃取的影像深度数据转换成 对应H维点云信息W及像素颜色信息。其中，图4中绘出多台相机401，仅是用W代表在一 连续时间下相机401的不同拍摄角度。而本发明即是用W建立相机401在对实体对象402 进行拍摄时的最佳移