对齐多视图扫描的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的各实施方式总体上设及计算机领域，具体地设及对齐多视图扫描。
【背景技术】
[0002] 对齐来自具有未知姿势的相机集合的多个扫描可能是繁琐的过程。例如，该问题 的蛮力方法是在捕获前手动测量和校准相机的位置和对齐。运种方法是麻烦的，因为在需 要移动相机的任何时候，都必须重复运一手动过程。备选方法是要求系统用户在计算机内 部手动对齐相机扫描。运一方法也是耗时和繁琐的，要求大量的专业知识；必须能够旋转计 算机中数字表示的对齐的3D对象，并且熟悉3D接口。
【发明内容】
[0003] 本
【发明内容】
引入简化形式的概念选择，下面在【具体实施方式】中进一步描述。因此， 本
【发明内容】
不针对标识所要求保护主题的本质特征，也不针对用作确定所要求保护主题的 范围的帮助。
[0004] 描述了对齐技术，其自动对齐对象的多个扫描。在一个实施方式中，形成扫描的部 分对齐，其包括扫描之间的关键点特征的匹配。在确定用于扫描的全局对齐是否要包括部 分对齐前，可W计算在部分对齐和附加关键点特征之间的误差。确定在全局对齐中是接受 还是拒绝部分对齐，是基于将计算误差与阔值进行比较，阔值被建立为删除潜在对齐。
【附图说明】
[0005] 参照附图来描述【具体实施方式】。在图中，附图标记的最左边的一个或多个数字标 识其中附图标记首先出现的图。在说明书中的不同实例和图中，相同附图标记的使用可W 指示相似或完全相同的项。图中表示的实体可W指示一个或多个实体，并且从而在讨论中 可W互换地引用实体的单数或复数形式。
[0006] 图1是示例实施方式中的其可操作为采用本文中描述的技术的环境的图示。
[0007] 图2是示例实施方式中的其可操作为捕获扫描的环境的图示。
[0008] 图3描绘示例实施方式中的其中对齐模块执行对齐技术W自动对齐多个扫描的 情景的表示。
[0009] 图4描绘使用对齐模块W采用本文中描述的技术的示例对齐。
[0010] 图5是描绘其中对齐模块确定是接受还是拒绝针对多个扫描的部分对齐的过程 的流程图。
[0011] 图6是描绘其中对齐模块选择和处理扫描对之间的多个潜在匹配之一的过程的 流程图。
[0012] 图7图示包括示例设备的示例系统，其表示可W实现本文中描述的各种技术的一 个或多个计算系统和/或设备。
【具体实施方式】 [001 引
[0014] 因为扫描可各种方式对齐，所W对齐多个扫描可能是具有挑战性的。计算各 种扫描组合可能是耗时和计算上昂贵的。例如，传统对齐技术可能要求来自用户的输入，从 而造成对齐的延迟并且引入潜在不适合的扫描组合。进一步地，使用传统技术计算扫描之 间的对齐使计算资源紧张，而无法向用户呈现单个最佳对齐。据此，对于一些用户来说利用 传统对齐技术来对齐多个扫描可能是困难和令人沮丧的。
[0015] 描述了对齐技术，其自动对齐对象的多个扫描。在一个实施方式中，形成扫描的部 分对齐，其包括扫描之间的关键点特征的匹配。在确定用于扫描的全局对齐是否要包括部 分对齐前，可W计算在部分对齐和附加关键点特征之间的误差。确定在全局对齐中是接受 还是拒绝部分对齐，是基于将计算误差与阔值进行比较，阔值被建立为删除潜在对齐。
[0016] 可各种方式来形成部分对齐。例如，可W通过合并和/或组合两个或更多扫 描来形成部分对齐。在一个实施方式中，通过对齐在扫描对之间匹配的关键点特征来形成 部分对齐。关键点特征可W包括一起限定对象的特征的从每个扫描提取的点（例如，点 云）。
[0017] 部分对齐可W表示匹配扫描之间的关键点特征的路径。依赖于扫描之间的匹配关 键点特征的数目，可W存在多个对齐路径。从而，针对扫描对可W形成多个部分对齐，其中 每个部分对齐表示匹配关键点特征的路径。在备选示例中，可W在Ξ个或更多扫描之间形 成扫描之间的部分对齐。本文中，匹配Ξ个或更多扫描之间的关键点特征的路径可W表示 部分对齐。不论扫描的部分对齐存在于扫描对之间还是Ξ个或更多扫描之间，处理部分对 齐，W确定在全局对齐中是接受还是拒绝部分对齐。
[0018] 全局对齐可W表示针对扫描的最佳可能对齐，并且包括接受的部分对齐。例如，如 下面将更详细描述的，扫描之间的部分对齐可W形成，并且在确定在全局对齐中是否要包 括部分对齐前进行分析。据此，在一个部分对齐被接受或拒绝W包括在全局对齐中之前，针 对扫描可W考虑多个部分对齐。在一个实施方式中，在全局对齐中自动对齐对象的多个扫 描产生对象的3D模型表示。
[0019] 在W下讨论中，首先描述示例环境，其可W采用本文中描述的技术。然后描述示例 过程，其可W在示例环境W及其它环境中执行。因此，示例过程的性能不限于示例环境，并 且示例环境不限于示例过程的性能。
[0020] 示例环培
[0021] 图1是示例实施方式中的其可操作为采用本文中描述的技术的环境100的图示。 图示的环境100包括计算设备102和图像捕获设备104,它们可各种方式配置。另外， 计算设备102可W通过网络108通信地禪合到一个或多个服务提供者106。一般而言，服务 提供者106被配置为使各种资源（例如，内容、服务、web应用等）通过诸如因特网之类的 网络108可用于向客户端提供"基于云的"计算环境和基于web的功能。
[0022] 例如，计算设备102可被配置为台式计算机、膝上型计算机、移动设备（例如，假设 诸如平板或移动电话之类的手持配置）等。从而，计算设备102的范围可W从具有充足存 储器和处理器资源的全资源设备（例如，个人计算机、游戏控制台）到具有有限存储器和/ 或处理资源的低资源设备（例如，移动设备）。另外，虽然示出单个计算设备102,计算设备 102可W表示用于执行操作的多个不同设备。下面联系图7讨论关于适合于实现本文中描 述的技术方面的计算设备、系统和部件的各种配置的附加细节和示例。
[0023] 图1中表示的图像捕获设备104也可各种方式配置。运样的配置的图示示例 包括视频相机、扫描仪、复印机、相机、移动设备（例如，智能电话）等。虽然图像捕获设备 104被图示为与计算设备102分立，但是图像捕获设备104可被配置为计算设备102的部 分，例如对于平板配置、膝上型、移动电话、或者具有内置图像捕获设备104的计算设备的 其它实施方式。图像捕获设备104被图示为包括其被配置为形成扫描的图像传感器110。 一般，图像捕获设备102可W经由图像传感器110捕获和提供扫描112,扫描112可W存储 在计算设备102上并且W各种方式由计算设备102进一步处理。还可其它方式获得扫 描112,诸如通过从网站下载扫描、从一些形式的计算机可读介质访问扫描等。
[0024] 扫描112可W通过图像处理模块113获得。虽然图像处理模块113被图示为实现 在分立设备上，但是应该容易理解的是，还设想其它实施方式，其中图像传感器110和图像 处理模块113实现在相同设备上。进一步地，虽然被图示为由W台式配置的计算设备102 提供，还设想各种其它配置，诸如通过网络108远程地，如由服务提供者、web应用、或者其 它网络可访问功能提供的服务。此外或备选地，图像处理模块113可W实现在3D扫描系统 中。
[00巧]不管实现在哪里，图像处理模块113表示可操作为W各种方式管理扫描112的功 能。由图像处理模块113提供用于管理扫描的功能可W包括但不限于用于组织、访问、浏览 和查看扫描的功能、W及用于对所选扫描执行各种种类的图像处理操作的功能。通过示例 和非限制的方式，图像处理模块113可W包括或者W其它方式使用对齐模块114。
[0026] 对齐模块114表示用于执行对齐技术W便自动对齐对象的多个扫描的功能。例 如，对齐模块114可W被配置为形成部分对齐，部分对齐包括扫描112之间的关键点特征的 匹配。在至少一些实施方式中，在选择一个部分对齐W包括在全局对齐中前，对齐模块114 可回溯'W考虑多个部分对齐。例如，对齐模块114可W处理多个部分对齐中的每个部 分对齐，尽管与误差相关联的部分对齐之一指示匹配关键点特征中的强对应性。从而，对齐 模块114可W被配置为分析多个部分对齐，独立于一个部分对齐是否基于误差被标识为最 佳对齐选项。
[0027] 对齐模块114可W进一步被配置为生成具有输入扫描作为顶点（例如，节点）W 及扫描之间的对齐作为边的对齐图。从而，生成的对齐图可W用于使得能够形成部分对齐。 计算与形成的部分对齐相关联的误差还可W通过使计算误差与每个边相关联来由对齐图 实现。进一步地，每个边或部分对齐可W关联于若干内点（例如，其可W近似拟合成线的 点）。
[0028] 在一些实施方式中，对齐模块114可W被配置为与应用（未示出）联合执行用于 自动对齐对象的多个扫描的对齐技术。通过示例和非限制的方式，应用可W被配置为图像 编辑器应用，其一个示例为Adobe Photoshop⑧。还设想其它内容和图像编辑器应用。 本文中，从应用接收的输入可W指导由对齐模块114执行的对齐技术中的至少一些对齐技 术。例如，用户可W从应用中包括的菜单选择期望的分析类型。在一些实例中，用户选择可 W指导'回溯'的频率，例如在选择一个部分对齐W包括在全局对齐中前处理的部分对齐的 数目。W此方式，用户可W依照他们期望等待对齐模块114处理完成的时间来接收全局对 齐。此外或备选地，用户可W经由应用选择部分对齐，从而停止通过对齐模块114的附加处 理。
[0029] 通过示例和非限制的方式，对齐模块114可W包括或W其它方式使用初始对齐模 块116和对齐优化器模块118。初始对齐模块11